Портал документации Рутокен

Page tree

Versions Compared

Old Version 50

changes.mady.by.user Осьминина Анастасия

Saved on

compared with

New Version 51

changes.mady.by.user Осьминина Анастасия

Saved on

Key

  • This line was added.
  • This line was removed.
  • Formatting was changed.

Status
subtletrue
colourRed
titleВ работе

Table of Contents

Общая информация

В данной статье описаны следующие сценарии использования Рутокена с OpenSSL:

...

Для использования ключей с токена необходимо специальным образом указывать идентификатор ключа. Подробнее этот идентификатор описан в разделе Использование ключей на Рутокене.

Начало работы

Перед тем, как приступить к выполнению описанных ниже сценариев, установите и настройте OpenSSL и rtengine:

...

Для генерации ключевых пар на токене также понадобится pkcs11-tool из состава OpenSC.

Использование ключей на Рутокене
Anchor
on-token
on-token

rtengine позволяет использовать ключи, расположенные на токене. В зависимости от операции будет выбран открытый или закрытый ключ соответственно. 

...

pkcs11:model=Rutoken%20ECP

Генерация ключевой пары в файл

Формат команды:

openssl genpkey -algorithm alg ‑pkeyopt opt:value [‑pkeyopt opt:value]... ‑out filename.pem

...

ПараметрОписание
‑algorithmАлгоритм шифрования
‑pkeyopt

Настройки алгоритма (размер ключа, тип эллиптической кривой, и т.д.). Задает для параметра алгоритма opt значение value.

Может быть использован несколько раз, если у алгоритма есть несколько изменяемых параметров. Например:

openssl genpkey -algorithm RSA -out key.pem -pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 -pkeyopt rsa_keygen_pubexp:3
‑out

Название файла, в который будет записана ключевая пара. По умолчанию создается в том же каталоге, откуда была вызвана команда.

Чтобы сохранить файл в другой каталог, укажите в параметре -out  полный путь к этому каталогу, включая название файла:

-out /путь/к/файлу.pem

Генерация ключевой пары ГОСТ в файл

Пример:

openssl genpkey ‑algorithm gost2012_256 ‑pkeyopt paramset:A ‑out privatekey.pem 

...

ПараметрВозможные значения
‑algorithm
  • gost2001;
  • gost2012_256;
  • gost2012_512
‑pkeyopt

paramset:<value> 

Поддерживаемые значения value в зависимости от алгоритма:

  • gost2001: 
    • A;
    • B;
    • C;
    • XA;
    • XB.
  • gost2012_256:
    • A;
    • B;
    • C;
    • id-GostR3410-2001-CryptoPro-A-ParamSet;
    • id-GostR3410-2001-CryptoPro-B-ParamSet;
    • id-GostR3410-2001-CryptoPro-C-ParamSet.
  • gost2012_512:
    • A;
    • B;
    • C.

Параметры кривых, соответствующие значениям, описаны в Приложении 1.

Генерация ключевой пары ECDSA в файл

Пример: 

openssl genpkey ‑algorithm EC ‑pkeyopt ec_paramgen_curve:secp256r1 ‑out privatekey.pem 

...

ПараметрВозможные значения
‑algorithm 

EC

‑pkeyopt
  • ec_param_enc:<encoding>  — определение параметров кривой. Может принимать значение named_curve (используется существующая кривая) или explicit (параметры кривой задаются вручную; не рекомендуется с точки зрения безопасности и совместимости).
    Значение encoding по умолчанию: named_curve.
  • ec_param_curve:<curve> — название эллиптической кривой.
    Чтобы посмотреть список эллиптических кривых, поддерживаемых установленной версией OpenSSL, выполните команду:
    openssl ecparam ‑list_curves

Генерация ключевой пары RSA в файл

Пример:

openssl genpkey ‑algorithm RSA -pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 ‑out rsakey.pem

...

ПараметрВозможные значения
‑algorithm 

RSA

‑pkeyopt 
  • rsa_keygen_bits:<numbits> — длина ключа в битах.
    Значение numbits по умолчанию: 2048

  • rsa_keygen_primes:<numprimes> — количество простых чисел в генерируемом ключе.
    Значение numprimes по умолчанию: 2

  • rsa_keygen_pubexp:<value> — значение открытой экспоненты. Может быть представлено в десятичной или шестнадцатеричном системе (для этого перед значением нужно поставить 0x).
    Значение value по умолчанию: 65537

Генерация ключевой пары на Рутокене

Через OpenSSL генерация ключевых пар на Рутокене пока не поддерживается. Используйте для этого pkcs11-tool из состава OpenSC.

Генерация ключевой пары ГОСТ

Формат команды:

pkcs11-tool ‑‑module mod ‑‑login ‑‑pin pin ‑‑keypairgen ‑‑key‑type specification ‑‑id id ‑‑usage‑derive

...

ПараметрОписание
‑‑moduleМодуль или библиотека PKCS #11, которая будет использована для генерации ключевой пары
‑‑login, ‑lПараметр используется, чтобы потребовать аутентификацию на токене перед выполнением операции.
Параметр ‑‑login не обязателен, если используется параметр ‑‑pin
‑‑pin, ‑‑pPIN‑код, который будет использован для подтверждения генерации ключевой пары.
Использование параметра ‑‑pin автоматически включает параметр ‑‑login
‑‑keypairgen, ‑kТип операции (генерация новой ключевой пары)
‑‑key‑type

Тип и параметры алгоритма шифрования (размер ключа, параметры эллиптической кривой, и т.д.).

‑‑id, ‑d

Идентификатор объекта (CKA_ID) в виде двузначных номеров символов в hex из таблицы ASCII.

Tip

Чтобы использовать этот ID через OpenSSL, нужно использовать символы, соответствующие этим кодам.
Например, для ключевой пары ГОСТ с ID "‑‑id 3132" в PKCS #11 URI нужно указать "pkcs11:id=12". 
Конвертировать ID в формат, подходящий для работы с OpenSSL, можно с помощью онлайн-сервиса конвертации HEX в ASCII.

‑‑usage‑derive

Параметр указывает на то, что на сгенерированном ключе можно вырабатывать общий симметричный ключ, который может использоваться, например, для расшифрования CMS-сообщений.

Если шифрование сообщений на генерируемой ключевой паре не планируется, этот параметр можно не использовать. 

ГОСТ-2001

Пример:

pkcs11-tool ‑‑module /путь/к/библиотеке/rtPKCS11ECP ‑‑login ‑‑pin 12345678 ‑‑keypairgen ‑‑key‑type GOSTR3410:A ‑‑id 3132 ‑‑usage‑derive

...

ПараметрВозможные значения
‑‑module

Для Windows:

/путь/к/файлу/rtPKCS11ECP.dll

Для Linux:

/путь/к/файлу/librtpkcs11ecp.so

‑‑key‑type
  • GOSTR3410-2001:A;
  • GOSTR3410-2001:B;
  • GOSTR3410-2001:C.

Более подробно значения описаны в Приложении 1.

ГОСТ-2012

Tip

Собирайте ветку pkcs11-tool с поддержкой ГОСТ-2012 или используйте релиз OpenSC 0.20.0 или новее.

...

ПараметрВозможные значения
‑‑module

Для Windows:

/путь/к/файлу/rtPKCS11ECP.dll

Для Linux:

/путь/к/файлу/librtpkcs11ecp.so

‑‑key‑type

Для алгоритма GOSTR3410-2012-256:

  • GOSTR3410-2012-256:B;
  • GOSTR3410-2012-256:C;
  • GOSTR3410-2012-256:D.

Для алгоритма GOSTR3410-2012-512:

  • GOSTR3410-2012-512:A;
  • GOSTR3410-2012-512:B;
  • GOSTR3410-2012-512:C.

Более подробно значения описаны в Приложении 1.

Генерация ключевой пары ECDSA

Пример:

pkcs11-tool ‑‑module /путь/к/библиотеке/rtPKCS11ECP ‑‑login ‑‑pin 12345678 ‑‑keypairgen ‑‑key‑type EC:secp256r1 ‑‑id 3132 ‑‑usage‑derive

...

ПараметрВозможные значения
‑‑module

Для Windows:

/путь/к/файлу/rtpkcs11ecp.dll

Для Linux:

/путь/к/файлу/librtpkcs11ecp.so
‑‑key‑type

Для Рутокен ЭЦП 3.0 3110 и 3220:

  • EC:secp256r1;
  • EC:secp256k1.

Для Рутокен ЭЦП 3.0 3120:

  • EC:secp256r1;
  • EC:secp256k1;
  • EC:secp384r1;
  • EC:secp521r1.

Генерация ключевой пары RSA

Пример:

pkcs11-tool ‑‑module /путь/к/библиотеке/rtPKCS11ECP ‑‑login ‑‑pin 12345678 ‑‑keypairgen ‑‑key‑type RSA:2048 ‑‑id 3132

...

ПараметрВозможные значения
‑‑module

Для Windows:

/путь/к/файлу/rtpkcs11ecp.dll

Для Linux:

/путь/к/librtpkcs11ecp.so

‑‑key‑type
Warning

Использовать 1024-битные ключи RSA небезоспано.
Рекомендуем использовать как минимум 2048-битные ключи.

Для Рутокен ЭЦП 2.0:

  • RSA:1024;
  • RSA:2048.

Для Рутокен ЭЦП 3.0:

  • RSA:1024;
  • RSA:2048;
  • RSA:4096.

Просмотр объектов на токене

Посмотреть записанные на токен объекты можно с помощью команды:

pkcs11-tool ‑‑module /путь/к/библиотеке/rtPKCS11ECP ‑Ol

Формирование запроса PKCS#10 

Сформировать запрос можно:

...

ПолеОписание

C

 

CountryName

Страна

ST

StateOrProvinceName

Регион или область

L

Locality

Населенный пункт (город, село, поселок и т.д.)

O

Organization

Название организации

OU

OrganizationalUnit

Название отдела в организации

CN

CommonName

Имя владельца сертификата

emailAddressПочтовый адрес владельца сертификата

Выпуск самоподписанного сертификата по запросу 

Самоподписанный сертификат можно выпустить:

...

Подробнее параметры сертификата описаны в предыдущем разделе.

Работа с подписью в формате CMS

Создание подписи

Tip

По умолчанию команда openssl cms ‑sign создает открепленную подпись (подпись, которая сохраняется в отдельный файл), а сертификат подписанта включается в состав CMS-пакета. Изменить это поведение можно с помощью двух опциональных параметров:

  • ‑nodetach включает подписываемые данные в состав CMS-пакета и создает присоединенную подпись:
  • ‑nocerts исключает сертификат подписанта из состава CMS-пакета.

...

  1. Скачайте Рутокен SDK и распакуйте архив.
  2. Из распакованного архива скопируйте папку /sdk/openssl/samples/tool/demoCA и конфигурационный файл openssl.cnf в папку с OpenSSL.
  3. Выполните команду:
    openssl ca ‑batch ‑in req.csr ‑out cert.cer
  4. Создайте CMS-подпись:
    • с помощью ключа в файле:
      openssl cms ‑sign ‑binary ‑nosmimecap ‑in data_to_sign ‑out signed_cms ‑outform PEM ‑inkey privatekey.pem ‑signer cert.cer
    • с помощью ключа на Рутокене:
      openssl cms ‑sign ‑binary ‑nosmimecap ‑in data_to_sign ‑out signed_cms ‑outform PEM ‑keyform engine ‑inkey "pkcs11:your_pkcs11_uri" ‑engine rtengine ‑signer cert.cer

Проверка подписи

Чтобы проверить подпись, выполните команду:

...

Если сертификат подписанта не был включен в CMS пакет (отсоединенная подпись), он указывается в опции ‑certfile.

Шифрование в формате CMS

Зашифрование

Info
titleШифрование на ключах с Рутокена

При расшифровании сообщения вырабатывается общий симметричный ключ. Этот же ключ используется при расшифровке. Рутокен позволяет генерировать такой общий ключ только на неизвлекаемых закрытых ключах с опцией derive в поле key usage. Для того, чтобы указать эту опцию, при генерации ключа используйте флаг  ‑‑usage‑derive. Например:

pkcs11‑tool.exe ‑‑module /путь/к/библиотеке/rtPKCS11ECP ‑‑login ‑‑pin 12345678 ‑‑keypairgen ‑‑key‑type GOSTR3410‑2012‑256:B ‑‑id 3132 ‑‑usage‑derive

...

ПараметрОписание
‑encryptТип операции (зашифрование)
‑binary

По умолчанию, входное сообщение конвертируется в канонический формат, который использует CR и LF в качестве знака перевода строки (в соответствии со по спецификацией S/MIME). Параметр ‑binary отключает эту конвертацию. 

‑<cipher>

Алгоритм шифрования. Возможные значения зависят от типа ключа.

Для ключей ГОСТ и rtengine версии 0.7:

  • gost28147‑paramset_a‑cfb — алгоритм, который работает в режиме гаммирования с обратной связью с набором параметров А.

Для ключей ГОСТ и rtengine версии 0.7 и выше:

  • gost28147-cfb —алгоритм, который работает в режиме гаммирования с обратной связью с набором параметров Z.

Для RSA и ECDSA ключей:

  • aes128 — AES-128;
  • aes192 — AES-192;
  • aes256 — AES-256;
  • des — DES;
  • des3 — Triple DES (3DES)
‑inВходное сообщение, которое нужно зашифровать
‑outНазвание файла, в который будет сохранено зашифрованное сообщение
‑outform

Формат CMS-структуры.

Значение по умолчанию: SMIME

respondent.cerCертификат адресата, для которого шифруется сообщение

Расшифрование на стороне адресата

Расшифровать данные можно:

  • с помощью ключа в файле:

    openssl cms ‑decrypt ‑binary ‑in encrypted_cms ‑inform PEM ‑recip respondent.cer ‑inkey privatekey.pem ‑out decrypted_cms_data

  • с помощью ключа на Рутокене:
    openssl cms ‑decrypt ‑binary ‑in encrypted_cms ‑inform PEM ‑recip respondent.cer ‑keyform engine ‑inkey "pkcs11:your_pkcs11_uri" ‑engine rtengine ‑out decrypted_cms_data

Работа с «сырыми» подписями

Подпись данных 

Подписать данные «сырой» подписью можно:

  • с помощью ключа в файле:

    openssl dgst ‑sign privatekey.pem ‑out file_to_sign.sig file_to_sign.txt

  • с помощью ключа на Рутокене:

    openssl dgst ‑keyform engine ‑sign "pkcs11:your_pkcs11_uri" ‑engine rtengine ‑out file_to_sign.sig file_to_sign.txt

    Алгоритм хеша будет зависеть от алгоритма ключа.

Проверка «сырой» подписи

  1. Получите открытый ключ из закрытого:

    openssl pkey -in privatekey.pem ‑pubout ‑out publickey.pem

  2. Проверьте подпись:
    • с помощью ключа в файле:

      openssl dgst ‑verify publickey.pem ‑signature signed_file.sig signed_file.txt

    • с помощью ключа на Рутокене:

      openssl dgst ‑keyform engine ‑verify "pkcs11:your_pkcs11_uri" ‑engine rtengine ‑signature signed_file.sig signed_file.txt

Запуск SSL/TLS сервера

Формат команды:

openssl s_server ‑key filename|uri [‑keyform format] [‑engine id] ‑cert infile ‑Verify int ‑CAfile file ‑accept val ‑WWW ‑purpose purpose ‑4 

...

Ключ на токене

openssl s_server ‑key "pkcs11:server_key_pkcs11_uri" ‑keyform engine ‑engine rtengine ‑cert demoCA/cacert.pem ‑Verify 7 ‑CAfile demoCA/cacert.pem ‑accept 44330 ‑WWW ‑purpose any ‑4

Запуск SSL/TLS клиента

Формат команды:

openssl s_client -key filename|uri [‑keyform format] [‑engine id] ‑cert filename‑host hostname ‑port port

...

Ключ на токене

openssl s_client ‑key "pkcs11:client_key_pkcs11_uri" ‑keyform engine ‑engine rtengine ‑cert cert.cer ‑host 127.0.0.1 ‑port 44330

Приложение 1. Парамсеты ГОСТ в OpenSSL и pkcs11‑tool 
Anchor
gost
gost

Таблица значений ‑pkeyopt для OpenSSL

ГОСТ 34.10-2001

АлгоритмOID парамсетаДопустимое значение аргумента

gost2001

1.2.643.2.2.35.1
  • A;
  • id-GostR3410-2001-CryptoPro-A-ParamSet
1.2.643.2.2.35.2
  • B;
  • id-GostR3410-2001-CryptoPro-B-ParamSet
1.2.643.2.2.35.3
  • C;
  • id-GostR3410-2001-CryptoPro-C-ParamSet
1.2.643.2.2.36.0
  • XA;
  • id-GostR3410-2001-CryptoPro-XchA-ParamSet
1.2.643.2.2.36.1
  • XB;
  • id-GostR3410-2001-CryptoPro-XchB-ParamSet
ГОСТ 34.10-2012-256
АлгоритмOID парамсетаДопустимое значение аргумента

gost2012_256 

1.2.643.7.1.2.1.1.1

  • A;
  • id-tc26-gost-3410-2012-256-paramSetA

1.2.643.7.1.2.1.1.2

  • B;
  • id-tc26-gost-3410-2012-256-paramSetB

1.2.643.7.1.2.1.1.3

  • C;
  • id-tc26-gost-3410-2012-256-paramSetC

1.2.643.7.1.2.1.1.4

  • D;
  • id-tc26-gost-3410-2012-256-paramSetD
1.2.643.2.2.35.1id-GostR3410-2001-CryptoPro-A-ParamSet
1.2.643.2.2.35.2id-GostR3410-2001-CryptoPro-B-ParamSet
1.2.643.2.2.35.3id-GostR3410-2001-CryptoPro-C-ParamSet
1.2.643.2.2.36.0id-GostR3410-2001-CryptoPro-XchA-ParamSet
1.2.643.2.2.36.1id-GostR3410-2001-CryptoPro-XchB-ParamSet

ГОСТ 34.10-2012-512

АлгоритмOID парамсетаДопустимое значение аргумента

gost2012_512

1.2.643.7.1.2.1.2.1
  • A;
  • id-tc26-gost-3410-2012-512-paramSetA
1.2.643.7.1.2.1.2.2
  • B;
  • id-tc26-gost-3410-2012-512-paramSetB
1.2.643.7.1.2.1.2.3
  • C;
  • id-tc26-gost-3410-2012-512-paramSetC

Таблица значений --key-type для pkcs11-tool

ГОСТ 34.10-2001
АлгоритмOID парамсетаДопустимое
значение аргумента		Название парамсета
GOSTR3410-20011.2.643.2.2.35.1A

id-GostR3410-2001-CryptoPro-A-ParamSet

1.2.643.2.2.35.2Bid-GostR3410-2001-CryptoPro-B-ParamSet
1.2.643.2.2.35.3Cid-GostR3410-2001-CryptoPro-C-ParamSet

ГОСТ 34.10-2012-256

АлгоритмOID парамсетаДопустимое
значение аргумента		Название парамсета

GOSTR3410-2012-256

1.2.643.7.1.2.1.1.2

B id-tc26-gost-3410-12-256-paramSetB

1.2.643.7.1.2.1.1.3

C id-tc26-gost-3410-12-256-paramSetC

1.2.643.7.1.2.1.1.4

D id-tc26-gost-3410-12-256-paramSetD

ГОСТ 34.10-2012-512

АлгоритмOID парамсетаДопустимое
значение аргумента		Название парамсета

GOSTR3410-2012-512

1.2.643.7.1.2.1.2.1A

id-tc26-gost-3410-12-512-paramSetA

1.2.643.7.1.2.1.2.2B id-tc26-gost-3410-12-512-paramSetB