Maskinvarukryptering

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 15 juli 2020; kontroller kräver 3 redigeringar .

Maskinvarukryptering är en krypteringsprocess  som utförs med hjälp av specialiserade datorenheter.

Introduktion

Idag används tre typer av kodare mest för datakryptering: hårdvara, firmware och mjukvara. Deras huvudsakliga skillnad ligger inte bara i hur kryptering implementeras och graden av tillförlitlighet för dataskydd, utan också i priset, vilket ofta blir en avgörande faktor för användarna. De billigaste krypteringsenheterna är mjukvara, följt av firmware och slutligen den dyraste hårdvaran. Trots att priset på hårdvarukodare är avsevärt högre än på mjukvarukodare är prisskillnaden inte jämförbar med en signifikant ökning av kvaliteten på informationsskyddet [1] .

Fördelar med hårdvarukryptering

Ett stort antal datakrypteringsverktyg skapas i form av specialiserade fysiska enheter. Programvarukodare är som regel billigare än hårdvarukodare och kan i vissa fall ge en högre hastighet på informationsbearbetningen. Listan över fördelar med hårdvarukodare:

Att installera specialiserad krypteringsmaskinvara på din dator kommer att vara ett mindre problem än att lägga till datakrypteringsfunktioner till din systemprogramvara . I bästa fall bör kryptering göras på ett sådant sätt att användaren inte märker det. För att göra detta med hjälp av mjukvaruverktyg måste de vara dolda tillräckligt djupt i operativsystemet. Det är mycket svårt att göra denna operation smärtfritt med ett felsökt operativsystem. Men alla icke-professionella kan ansluta krypteringsenheten till en persondator eller till ett modem [2] .

Typer av hårdvarukrypteringsenheter

Den moderna marknaden erbjuder 3 typer av informationskrypteringshårdvara till potentiella köpare

Nästan alla enheter av de två första typerna är högt specialiserade. Därför måste installationsbegränsningarna som dessa enheter ålägger respektive enheter, applikationsprogram och operativsystem undersökas noggrant innan det slutliga beslutet att köpa dem tas. Annars kan du slösa bort dina pengar utan att komma närmare ditt önskade mål. Det finns sant att det finns företag som säljer kommunikationsutrustning tillsammans med förinstallerade hårdvarukrypteringsenheter, vilket ibland gör valet lättare.

Persondatortilläggskort är mer mångsidig hårdvarukryptering och är i allmänhet mycket enkla att ställa in för att kryptera all information som skrivs till hårddisken eller skickas till portar och enheter. Tilläggskort för hårdvarukryptering har vanligtvis inte EMI-skärmning, eftersom det inte är någon idé att skydda dessa kort om inte hela datorn är skyddad på samma sätt.

Ytterligare funktioner för hårdvarukodare

Att använda ett helt expansionskort bara för hårdvarukryptering är för slösaktigt. Förutom krypteringsfunktioner försöker tillverkare lägga till en mängd ytterligare funktioner till sina enheter, till exempel:

En kryptografisk dataskyddsenhet (UKZD) är ett expansionskort med alla ovanstående funktioner. En hårdvarukrypteringsenhet som kontrollerar ingången till en persondator och kontrollerar integriteten hos alla operativsystemfiler kallas också för ett "elektroniskt lås". Det är tydligt att analogin inte är helt komplett – vanliga lås är mycket sämre än dessa smarta enheter. Även om det är tydligt att den senare behöver programvara - krävs ett verktyg som genererar nycklar för användare och lagrar deras lista för att identifiera "vän / fiende". Dessutom behöver du ett program för att välja viktiga filer och beräkna deras kontrollsummor. Dessa applikationer är vanligtvis endast tillgängliga för säkerhetsadministratören. Han måste förkonfigurera alla enheter för användare, och om det finns problem måste han förstå deras orsaker.

Exempel på befintliga hårdvarukodare

ruToken USB Encryptor

ruToken är ett ryskt verktyg för autentisering och informationsskydd som använder certifierade krypterings- och autentiseringsalgoritmer och kombinerar ryska och internationella säkerhetsstandarder.

ruToken är en liten elektronisk enhet ansluten till en dators USB-port (USB-nyckelbricka). Det liknar ett smartkort, men det kräver ingen extra utrustning (läsare) för att fungera med det.

Autentisering

Dataskydd

Företagsanvändning

Huvudegenskaper för ruToken:

Allmänna specifikationer:

ruToken har ett inbyggt filsystem som uppfyller standarden ISO / IEC 7816. Transparent kryptering av hela filsystemet tillhandahålls i enlighet med GOST 28147-89 baserat på data som är unika för varje instans av ruToken.

Den inbyggda krypteringsalgoritmen GOST 28147-89 låter dig kryptera data i lägena enkel ersättning, gamma och gamma med feedback. ruToken genererar en 32-bitars imitationsinsättning i enlighet med GOST 28147-89 och genererar 256-bitars slumptal. Krypteringsnycklar lagras i ruToken i skyddad form, utan möjlighet att exportera dem från ruToken. Import av krypteringsnycklar GOST 28147-89 stöds.

Ytterligare egenskaper:

PCDST i SHIPKA-serien

SHIPKA PCDST är en specialiserad mobil enhet som gör att du på ett tillförlitligt sätt kan utföra kryptografiska transformationer och lagra nycklar.

Familjen inkluderar en serie USB-enheter (som inser att det på CIPF-marknaden idag finns ett ganska brett utbud av endast billiga medel - analoger till smarta kort, vi har utvecklat modifieringar med betydligt olika indikatorer): SHIPKA-1.5, SHIPKA-1.6 och SHIPKA-1.7, och även CF Typ II, PC CARD Typ II, ExpressCard 34-enheter och SHIPKA-Module-enhet.

Den kryptografiska funktionaliteten för alla dessa enheter är densamma - det här är kryptering, digital signatur, hashfunktion, nyckelgenerering, långtidslagring av nycklar och certifikat. Implementeringen av kryptografiska operationer är i alla fall hårdvarubaserad (i förhållande till PC). För att lagra nyckelinformation i alla enheter finns ett icke-flyktigt säkert minne på 4 KB, placerat direkt i processorn. Alla enheter är utrustade med ytterligare icke-flyktigt minne av typen DataFlash med ett filsystem som liknar ISO/IEC 7816; har i sin sammansättning hårdvara DSC. Alla modifieringar av SHIPKA PCDST fungerar under Win32 operativsystem, med programgränssnitt för detta - Microsoft CryptoAPI CryptoProvider, API PKCS#11 bibliotek.

Alla enheter i SHIPKA-familjen implementerar alla ryska kryptografiska algoritmer. De har också förmågan att stödja utländska kryptografiska algoritmer. Uppsättningen av främmande algoritmer för alla enheter är densamma: Kryptering: RC2, DES, DESX, TripleDES; Hashing: MD5, SHA-1; EDS: RSA (SHIPKA-1,5 - 512-bitar, resten - 2048-bitar), DSA (SHIPKA-1,5 - 1024-bitar, resten - 2048-bitar). Alla enheter är helt omprogrammerbara - den fasta programvaran kan uppdateras direkt av användaren. Detta gör det möjligt att utöka sin funktionalitet och skapa individuella lösningar för vissa kunduppgifter, eftersom en exklusiv lösning i ett antal fall är mycket mer att föredra än en standard.

Personliga medel för kryptografiskt dataskydd SHIPKA-1.7 Egenskaper:

2) Skriv NAND-flash - upp till 1 GB (krypterad disk (kryptering enligt GOST 28147-89)

Om det finns en krypterad disk - endast - EDS + GOST-kryptering + GOST-hash; Om disken inte är installerad är densamma tillgänglig - EDS + DES / TripleDES-kryptering + SHA-1-hash; - EDS + RC2-kryptering + MD5-hash; Hastigheter: EDS enligt GOST R 34.10-2001: - nyckelgenerering - 30 ms, - EDS-beräkning - 40 ms, - EDS-verifiering - 70 ms. Hashfunktionsberäkning - ca 3 MB/s, kryptering - ca 1,5 MB/s.

Maximal hastighet: 1 MB/s, reell - 500 KB/s utan overhead Användaren har möjlighet att uppdatera den fasta programvaran utan extra utrustning, inklusive dynamisk omprogrammering av den kryptografiska samprocessorn.

UKZD-serien KRYPTON

Kryptografiska dataskyddsenheter (UKZD) i KRYPTON-serien är hårdvarukodare för IBM PC-kompatibla datorer. Enheterna används som en del av kryptografiska dataskyddsverktyg och system för att säkerställa informationssäkerhet (inklusive skydd med hög sekretessnivå) i statliga och kommersiella strukturer.

KRYPTON är en serie hårdvarukodare för IBM PC-kompatibla datorer, gjorda i form av ISA- och PCI-expansionskort för en persondator med en i386-processor eller högre.

Programvaran för KRYPTON-enheter låter dig: kryptera datorinformation (filer, grupper av filer och diskpartitioner), säkerställa deras konfidentialitet; att utföra en elektronisk digital signatur av filer, kontrollera deras integritet och författarskap; skapa transparent krypterade logiska enheter, vilket gör det så enkelt och enkelt som möjligt för användaren att arbeta med konfidentiell information; skapa kryptografiskt säkra virtuella nätverk, kryptera IP-trafik och ge säker åtkomst till nätverksresurser för mobila och fjärranvändare; skapa system för att skydda information från obehörig åtkomst och avgränsa åtkomst till en dator.

Huvuddragen:

Crypton Emulator är en mjukvaruemulator av UKZD-krypteringsfunktioner i KRYPTON-serien i Windows 95/98/Me/NT 4.0/2000/XP/2003, Solaris 2.x, 7, 8, Linux.

Emulatorn tillhandahåller kryptering enligt GOST 28147-89-algoritmen; när det gäller krypteringsfunktioner är emulatorn helt kompatibel med UKZD i Krypton-serien. Således är det möjligt att ersätta hårdvaran UKZD "Krypton" med dess mjukvaruemulator utan någon ändring i programvaran med UKZD "Krypton" eller Crypton Emulator genom det vanliga programmeringsgränssnittet för Crypton API.

Kodaren fungerar med applikationsmjukvara designad för slutanvändaren och/eller utvecklingsverktyg – bibliotek utformade för att bädda in kryptering och/eller elektroniska digitala signaturer (EDS) funktioner i produkter från oberoende utvecklare.

Crypton API-biblioteket är en nödvändig gränssnittskomponent och tillhandahåller ett programmeringsgränssnitt till kryptografiska dataskyddsenheter (UKZD) i KRYPTON-serien för Win32-applikationer och DOS-program i DOS-emuleringsläge i Windows 95/98/NT 4.0/2000/XP/2003 driftsmiljöer, Solaris 2.x, 7, 8 (x86, Sparc). Användningen av olika komponenter och lösningar låter dig lösa problem som sträcker sig från abonnentkryptering och digital signatur till IP-trafikkryptering. Låter dig skydda information som klassificeras som högst sekretessbelagd, inklusive information som utgör en statshemlighet.

eToken PRO

eToken PRO (Java) är en säker enhet designad för stark autentisering, säker lagring av hemlig data, utföra kryptografiska beräkningar och arbeta med asymmetriska nycklar och digitala certifikat.

Ändamål


Förmågor

Ironkey

IronKey flash-enhet med transparent hårdvarudatakryptering. Designad för säker lagring av känslig data.

Anteckningar

  1. PC-hårdvarukryptering (nedlänk) . Hämtad 28 november 2009. Arkiverad från originalet 26 maj 2009. 
  2. Kryptografiska algoritmer . Hämtad 28 november 2009. Arkiverad från originalet 26 april 2018.

Litteratur

  1. Lukashov Igor Vladislavovich "Kryptografi? Järn!
  2. S. P. Panasenko, V. V. Rakitin "Hårdvarukodare"