ГОСТ 34.10-2012: Российский стандарт криптографии на эллиптических кривых для 1С:Предприятие

Обзор

ГОСТ 34.10-2012 — это российский криптографический стандарт для создания и проверки электронной подписи, основанный на математическом аппарате эллиптических кривых. Данная реализация предоставляет полнофункциональное решение для платформы 1С:Предприятие, обеспечивая возможность шифрования и дешифрования данных, а также генерации ключевых пар в соответствии с национальными стандартами безопасности.

Ключевые особенности

• Соответствие российским криптографическим стандартам: Полная реализация ГОСТ 34.10-2012, ГОСТ Р 34.11-2012 Стрибог.
• Эллиптические кривые: Использование математически сложных структур для обеспечения высокого уровня безопасности
• Поддержка различных размеров ключей: Возможность использования ключей размером 256 бит
• Полная реализация на языке 1С: Не требует внешних библиотек или компонент
• Функции импорта и экспорта ключей: Удобное сохранение и загрузка ключевых пар
• HEX-кодирование для безопасной передачи: Данные и ключи кодируются в HEX-формат для безопасного хранения и передачи

Технические характеристики

Компоненты реализации

Основные функции

• СгенерироватьПаруКлючей: Создает новую пару из открытого и закрытого ключей
• Зашифровать: Шифрует данные с использованием открытого ключа получателя
• Дешифровать: Расшифровывает данные с использованием закрытого ключа
• ДешифроватьПоСтроке: Упрощенный вариант расшифрования по единой строке шифротекста
• ЭкспортироватьКлючи: Сохраняет пару ключей в текстовый файл
• ИмпортироватьКлючи: Загружает пару ключей из текстового файла

Математические операции на эллиптических кривых

• Сложение точек эллиптической кривой
• Удвоение точки эллиптической кривой
• Умножение точки на скаляр (основная криптографическая операция)
• Вычисление модульного обратного числа (используется в операциях над точками)

Обработка данных

• Разделение данных на блоки фиксированного размера
• Добавление и удаление дополнения (padding) по стандарту PKCS#7
• Кодирование и декодирование данных в HEX-формат
• Преобразование между строками и байтовыми представлениями с учетом UTF-8

Схема работы

Генерация ключей:

1. Выбор параметров эллиптической кривой согласно ГОСТ 34.10-2012
2. Генерация случайного числа d в диапазоне от 1 до (q-1), где q - порядок подгруппы точек
3. Вычисление открытого ключа Q = d·P, где P - базовая точка кривой
4. Кодирование ключей в HEX-формат для безопасного хранения

Шифрование:

1. Генерация одноразового ключа k (случайное число)
2. Вычисление точки R = k·P
3. Преобразование открытого ключа получателя в точку Q
4. Вычисление общего секрета S = k·Q
5. Расчёт Хэш по ГОСТ Р 34.11-2012 Стрибог
6. Формирование ключа шифрования из x-координаты точки S
7. Разбиение данных на блоки и их шифрование
8. Объединение точки R и зашифрованных данных в HEX-формате

Дешифрование:

1. Извлечение точки R и зашифрованных данных
2. Преобразование закрытого ключа в число d
3. Вычисление общего секрета S = d·R
4. Формирование ключа шифрования из x-координаты точки S
5. Расшифрование блоков данных
6. Удаление дополнения PKCS#7
7. Восстановление исходной строки

RSA-1024 - ассиметричное блочное шифрование

Представленный код реализует алгоритм RSA-шифрования на языке 1С. Это достаточно полная библиотека для работы с криптографическими функциями RSA, которая включает все необходимые компоненты для генерации ключей, шифрования и расшифрования данных.

Основные функции

1. ПроверитьПаруКлючей - проверяет корректность пары открытого и закрытого ключей через тестовое шифрование-расшифрование
2. СгенерироватьКлючи - создает новую пару RSA-ключей заданной разрядности
3. Зашифровать - шифрует данные с помощью открытого ключа
4. Расшифровать - расшифровывает данные с помощью закрытого ключа

Реализованные алгоритмы

1. Генерация ключей RSA:
   • Создание двух больших простых чисел
   • Вычисление модуля как их произведения
   • Расчет функции Эйлера
   • Выбор открытой экспоненты (обычно 65537)
   • Вычисление закрытой экспоненты
2. Тест Миллера-Рабина для проверки чисел на простоту
3. Алгоритм Евклида и расширенный алгоритм Евклида для нахождения НОД и модульного обратного
4. Работа с форматом PEM для хранения и передачи ключей:
   • Преобразование ключей в формат PEM
   • Извлечение ключей из PEM
   • Поддержка форматов PKCS#1 и PKCS#8

Механизмы безопасности

В коде реализованы следующие механизмы для повышения безопасности:

• Добавление случайной соли к данным перед шифрованием
• Применение паддинга по стандарту PKCS#5/PKCS#7
• Проверка размеров и совместимости ключей и блоков данных

Оптимизации

Код содержит различные оптимизации для повышения производительности:

• Использование предварительно вычисленного списка малых простых чисел
• Специальный оптимизированный алгоритм для работы с экспонентой 65537
• Эффективные алгоритмы для проверки чисел на простоту
• Блочная обработка данных при шифровании и расшифровке

Ограничение RSA - ключи не более 1024 бит. Это ограничение числовой модели 1С. Технически можно реализовать математику больших чисел вручную для обеспечения поддержки больших чисел и ключей более 1024 бит, но на тестах выяснено, что подобная реализация на 1С будет работать неприемлемо медленно. Обработка RSA может генерировать ключи сама либо может использовать созданные в других программах в соответствии со стандартом. Генерация ключей RSA связана с генерация случайных простых чисел порядка 2 в степени 1024, задача определения простоты нетривиальная и иногда система может ошибаться. Кнопка "Проверить ключи" поможет определить правильность ключей.

XChaCha20-Poly1305: Современное шифрование для 1С:Предприятие

Обзор

XChaCha20-Poly1305 — это современный аутентифицированный алгоритм шифрования (AEAD), который обеспечивает высокий уровень безопасности и производительности. Данная реализация представляет полностью нативное решение для платформы 1С:Предприятие, позволяя интегрировать современные криптографические механизмы в ваши бизнес-приложения.

Ключевые особенности

• Высокая криптостойкость: Использует 256-битный ключ и 192-битный nonce
• Аутентификация данных: Обеспечивает целостность и подлинность зашифрованных данных
• Дополнительные аутентифицированные данные (AAD): Поддержка незашифрованных, но аутентифицированных данных
• Полная реализация на языке 1С: Не требует внешних библиотек или компонент
• Соответствие стандартам: Реализация соответствует спецификациям алгоритмов ChaCha20 и Poly1305

Технические характеристики

Компоненты реализации

Основные функции

• ЗашифроватьXChaCha20Poly1305: Шифрует исходную строку с использованием ключа
• РасшифроватьXChaCha20Poly1305: Расшифровывает текст и проверяет его подлинность
• HChaCha20: Генерирует подключи на основе основного ключа
• ChaCha20: Реализует базовый поточный шифр ChaCha20
• Poly1305: Вычисляет теги аутентификации для проверки целостности

Схема работы

Шифрование:

1. Криптостойкая генерация nonce (если не предоставлен)
2. Генерация подключа через HChaCha20
3. Создание ключа для Poly1305
4. Поблочное шифрование данных алгоритмом ChaCha20
5. Вычисление тега аутентификации с помощью Poly1305
6. Формирование итогового результата (nonce + зашифрованный текст + тег)

Расшифрование:

1. Извлечение nonce, зашифрованного текста и тега
2. Генерация подключа с использованием nonce
3. Проверка тега аутентификации
4. Поблочное расшифрование данных

Преимущества использования

• Безопасность: Стойкость против различных типов криптографических атак
• Производительность: Высокая скорость работы на современных процессорах
• Независимость: Отсутствие зависимостей от внешних криптографических провайдеров
• Гибкость: Возможность использования как для хранения данных, так и для безопасной передачи

Сценарии применения

• Защита конфиденциальных данных в информационных базах
• Безопасный обмен информацией между различными системами
• Шифрование секретных настроек и параметров конфигурации
• Реализация токенов аутентификации и авторизации

XChaCha20-Poly1305 представляет современный стандарт защиты информации и является решением для обеспечения конфиденциальности и целостности данных в приложениях на платформе 1С:Предприятие 8.3.
 

AES-256-GCM: Надежное шифрование с аутентификацией для 1С:Предприятие

Обзор

AES-256-GCM (Advanced Encryption Standard в режиме Galois/Counter Mode) представляет собой современный алгоритм шифрования, сочетающий высокую производительность с надежной защитой данных. Эта реализация обеспечивает полноценное решение для платформы 1С:Предприятие, позволяя интегрировать стандарт криптографической защиты, признанный государственными и международными организациями.

Ключевые особенности

• Высокая степень защиты: Использование 256-битного ключа и 14 раундов шифрования
• Встроенная аутентификация: Верификация целостности и подлинности данных через GMAC
• Дополнительные аутентифицированные данные (AAD): Возможность защиты метаданных без их шифрования
• Полная нативная реализация: Все операции выполняются средствами языка 1С без внешних компонент
• Соответствие стандартам: Полное соответствие спецификациям NIST SP 800-38D

Технические характеристики

Компоненты реализации

Основные функции

• ЗашифроватьAES256GCM: Шифрует строковые данные с возможностью указания дополнительных аутентифицированных данных
• РасшифроватьAES256GCM: Расшифровывает данные с проверкой тега аутентификации
• РасширитьКлюч256: Создает набор раундовых ключей из основного ключа
• ВычислитьТег: Формирует тег аутентификации GMAC для проверки целостности

Внутренние преобразования AES

Реализация включает все стандартные преобразования алгоритма AES:

• Нелинейная замена байтов (SubBytes)
• Циклический сдвиг строк (ShiftRows)
• Смешивание столбцов в поле Галуа (MixColumns)
• Добавление раундового ключа (AddRoundKey)

Схема работы

Шифрование:

1. Генерация или проверка Nonce (12 байт)
2. Расширение ключа для получения раундовых ключей
3. Дополнение исходных данных до размера, кратного 16 байтам
4. Инициализация счетчика на основе Nonce
5. Шифрование данных в режиме счетчика (CTR)
6. Вычисление тега аутентификации в режиме GCM с учетом AAD
7. Формирование итогового результата: Nonce + Шифротекст + Тег

Расшифрование:

1. Извлечение Nonce, шифротекста и тега аутентификации
2. Восстановление раундовых ключей
3. Вычисление и проверка тега аутентификации
4. Расшифрование данных при успешной проверке тега
5. Удаление дополнения и восстановление исходных данных
    

Преимущества использования

• Комплексная защита: Обеспечивает одновременно конфиденциальность, целостность и аутентичность данных
• Производительность: Высокая скорость работы благодаря режиму CTR и оптимизированным таблицам
• Отказоустойчивость: Защита от различных типов криптографических атак
• Автономность: Отсутствие зависимостей от внешних библиотек или компонент
• Стандартизация: Соответствие признанным международным стандартам шифрования

Сценарии применения

• Защита конфиденциальных данных в информационных базах
• Безопасное хранение паролей и ключей доступа
• Шифрование данных при передаче между системами
• Обеспечение целостности важных документов и транзакций
• Реализация защищенных токенов и сессий пользователей

AES-256-GCM является рекомендуемым NIST алгоритмом шифрования с аутентификацией и представляет собой решение для обеспечения безопасности данных в приложениях на платформе 1С:Предприятие.