Портал документации Рутокен

Page tree

You are viewing an old version of this page. View the current version.

Compare with Current View Page History

« Previous Version 16 Next »


В РАБОТЕ

Использование ключей на Рутокене

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

Оба ключа пары должны иметь одинаковый идентификатор объекта и/или имя объекта. Ключевая пара идентифицируется с помощью pkcs11 uri.

Возможные компоненты идентификатора пути:

КомпонентОписание
manufacturerID производителя токена
modelМодель токена
serialСерийный номер токена
tokenМетка токена(поле "label")
objectИмя объекта(CKA_LABEL)
idИдентификатор объекта (CKA_ID)

Пример идентификатора ключевой пары на токене:

pkcs11:manufacturer=Aktiv%20Co.;model=Rutoken%20ECP;serial=2adc8d87;object=my%20label;id=%aa%bb%cc%dd?pin-value=12345678

Если подключен только один Рутокен с единственной ключевой парой, для идентификации можно использовать только модель:

pkcs11:model=Rutoken%20ECP

Генерация ключевой пары в файл

Формат команды:

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

Описание параметров:

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 

Значения параметров:

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, XA, XB;
  • gost2012_512: A, B

Генерация ключевой пары ECDSA в файл

Пример: 

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

Значения параметров:

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

Значения параметров:

ПараметрВозможные значения
-algorithm 

RSA

-pkeyopt 
  • rsa_keygen_bits:<numbits> — .
    Значение numbits по умолчанию: 2048

  • rsa_keygen_primes:<numprimes> — .
    Значение numprimes по умолчанию: 2

  • rsa_keygen_pubexp:<value> — .
    Значение value по умолчанию: 65537

Генерация ключевой пары на Рутокене

Генерация ключевой пары ГОСТ

Через OpenSSL генерация ключевой пары ГОСТ на Рутокене пока не поддерживается. Используйте для этого pkcs11-tool из состава OpenSC.

Формат команды:

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

Описание параметров:

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-typeТип и параметры алгоритма шифрования (размер ключа, параметры эллиптической кривой, и т.д.)
--id, -d

Откуда берётся ID? Или он задаётся пользователем самостоятельно? Зачем нужна часть про «использовать этот id через OpenSSL», если тут мы используем pkcs11-tool?

Идентификатор объекта (CKA_ID) в виде двузначных номеров символов в hex из таблицы ASCII.
Чтобы использовать этот id через OpenSSL надо использовать символы, соответствующие этим кодам. Например: для ‘--id 3132’ в OpenSSL надо указывать "pkcs11:id=12".  
Есть удобный онлайн-сервис конвертации строки в ASCII-коды

--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 rtPKCS11ECP.dll --login --pin 12345678 --keypairgen --key-type GOSTR3410:A --id 3132 --usage-derive

Значения параметров:

ПараметрВозможные значения
--key-type
  • GOSTR3410:A;
  • GOSTR3410:B;
  • GOSTR3410:C
--idНужна ли конвертация в ASCII?

ГОСТ-2012

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

Пример:

pkcs11-tool --module rtPKCS11ECP.dll --login --pin 12345678 --keypairgen --key-type GOSTR3410-2012-256:B --id 3132 --usage-derive 

Значения параметров:

ПараметрВозможные значения
--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.
--id

Для удобства, можно воспользоваться онлайн-сервисом конвертации ACSII-кодов в строку.

Почему выше (и ниже) конвертация строки в коды, а тут кодов в строку? 

или

используйте веб-сервис "Центр регистрации Рутокен"

Для чего?

Генерация ключевой пары ECDSA

Пример:

pkcs11-tool --module /путь/к/librtpkcs11ecp.so --login --pin 12345678 --keypairgen --key-type EC:secp256r1 --id 3132 --usage-derive

Значения параметров:

ПараметрВозможные значения
--module

Для Windows:

путь/к/

Для Linux:

путь/к/librtpkcs11ecp.eso
--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.
--idНужна конвертация в ASCII?

Генерация ключевой пары RSA

Пример:

pkcs11-tool --module /путь/к/librtpkcs11ecp.so --login --pin 12345678 --keypairgen --key-type RSA:2048 --id 3132

Значения параметров:

ПараметрВозможные значения
--module

Для Windows:

/путь/к/

Для Linux:

/путь/к/librtpkcs11ecp.so
--key-type

Для Рутокен ЭЦП 2.0:

  • RSA:1024 (небезопасно);
  • RSA:2048.

Для Рутокен ЭЦП 3.0:

  • RSA:1024 (небезопасно);
  • RSA:2048;
  • RSA:4096.
--idНужна конвертация в ASCII?

Просмотр объектов на токене

Посмотреть записанные на токен объекты можно с помощью команды:

pkcs11-tool --module rtPKCS11ECP.dll -Ol

Формирование запроса PKCS#10 

Сформировать запрос можно:

  • с помощью ключа в файле:
    openssl req -utf8 -new -key privatekey.pem -out req.csr
  • с помощью ключа на Рутокене:
    openssl req -utf8 -new -keyform engine -key "pkcs11:your_pkcs11_uri" -engine rtengine -out req.csr

    Формат параметра -key описан в разделе "Использование ключей на Рутокене"

В процессе работы команда попросит ввести PIN-код. После этого потребуется указать данные для сертификата. 

Набор вводимой информации при формировании запроса определяется конфигурационным файлом openssl.cnf. По умолчанию нужно указать следующую информацию:

  • State or Province []: Moscow

  • Locality []:  RU

  • Organization Name []: Aktiv Company

  • Organizational Unit Name []: development

  • Common Name []: tester

  • Email []: tester@rutoken.ru

Есть ли у этих полей обязательные значения (= можно ли вместо Moscow/RU/Aktiv Company указать условно Aaaaa/AU/Some Company)? Или стоит здесь рассказать про CA и флаг match в конфиге?

https://docs.openssl.org/1.0.2/man1/ca/#policy-format

Выпуск самоподписанного сертификата по запросу

Самоподписанный сертификат можно выпустить:

  • с помощью ключа в файле:

    openssl req -utf8 -x509 -key /путь/к/файлу/privatekey.pem -out cert.cer 

  • с помощью ключа на Рутокене:

    openssl req -utf8 -x509 -keyform engine -key "pkcs11:your_pkcs11_uri" -engine rtengine -out cert.cer -subj "/C=RU/ST=Moscow/L=Moscow/O=Aktiv/OU=devNN/CN=testuser/emailAddress=testuser@mail.com" 

Параметры сертификата:

ПараметрОписание

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

Работа с подписью в формате CMS

Создание подписи

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.

Для создания CMS-подписи необходимо иметь сертификат. В тестовых целях в Рутокен SDK предоставлены настройки удостоверяющего центра OpenSSL, который позволяет выпускать сертификаты. 

Для того, чтобы создать CMS-подпись с помощью предоставленного УЦ:

  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:

openssl cms -verify -binary -in signed_cms -inform PEM -out verified_data -CAfile demoCA/cacert.pem -content data_to_sign

Файл, указанный в -CAfile, является доверенным сертификатом удостоверяющего центра и используется для проверки сертификата подписанта.

В опцию -content передается файл с подписанными данными, если он не был включен в состав CMS пакета.

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

Шифрование в формате CMS

Зашифрование

Шифрование 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 rtPKCS11ECP.dll --login --pin 12345678 --keypairgen --key-type GOSTR3410-2012-256:B --id 3132 --usage-derive


Формат команды:

openssl cms -encrypt -binary -<cipher> -in data_to_encrypt -out encrypted_cms -outform DER|PEM|SMIME respondent.cer

Описание параметров:

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 новее 0.7 («0.7 и новее» включительно или не включая 0.7?):

  • 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 

Описание параметров:

ПараметрОписание
-key

Название файла или URI закрытого ключа.

Если параметр не задан, будет использован файл сертификата

-keyform

Формат файла закрытого ключа.

Значение по умолчанию: PEM

-engine

Модуль для работы с криптографическими алгоритмами. 

Задается, если задан параметр -keyform engine

-certПуть к сертификату
-VerifyГлубина проверки цепочки сертификатов
-CAfileПуть к доверенному сертификату
-accept

TCP-порт, который будет прослушиваться в ожидании запросов.

Значение по умолчанию: 4433

-WWWЭмуляция простого веб-сервера
-purpose

Назначение сертификата.

Возможные значения:

  • slclient;
  • sslserver;
  • nssslserver;
  • mimesign;
  • mimeencrypt;
  • crlsign;
  • ocsphelper;
  • timestampsign;
  • codesign;
  • any.
-4Использовать только IPv4

Примеры команд:

Ключ в файле
openssl s_server -key demoCA/private/cakey.pem -cert demoCA/cacert.pem -Verify 7 -CAfile demoCA/cacert.pem -accept 44330 -WWW -purpose any -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

Описание параметров:

ПараметрОписание
-key

Название файла или URI закрытого ключа.

Если параметр не задан, будет использован файл сертификата

-keyform

Формат файла закрытого ключа.

Значение по умолчанию: PEM

-engine

Модуль для работы с криптографическими алгоритмами. 

Задается, если задан параметр -keyform engine

-certПуть к сертификату
-hostАдрес сервера, с которым нужно установить соединение
-portПорт сервера, с которым нужно установить соединение

Примеры команд:

Клиент, ключ в файле
openssl s_client -key privatekey.pem -cert cert.cer -host 127.0.0.1 -port 44330
Клиент, 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


  • No labels