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1 Argomenti Crittografia Firma digitale e certificati Certification Authority e PKI La normativa Il crittanalista.... il secondo mestiere più vecchio del mondo!

2 Crittografia Attenzione! Asterix ci ascolta! Crittografia La combinazione vincente è: CANALE DI COMUNICAZIONE

3 Crittografia Segretezza Autenticazione Argomenti Crittografia a chiave segreta Crittografia a chiave pubblica Firma digitale La normativa

4 Cifratura simmetrica Algoritmo cifratura (E) marco *K$? E = D Algoritmo decifratura (D) marco Chiave Chiave Soluzioni basate su chiavi segrete chiave segreta condivisa

5 Crittografia a chiave segreta DES Data Encryption Standard chiave a 56 bit TRIPLO DES 168 bit chiave T DES DES DES C K a K b K c Crittografia - DES tratta blocchi di dati da 64 bit operando trasposizioni (inversione posizione di gruppi di bit) sostituzione (EXOR con chiave) noto algoritmo (E=D) segreto: chiavi k1=k2 e a volte vettore di inizializzazione

6 Crittografia a chiave segreta IDEA International Data Encryption Algorithm chiave a 128 bit RC2, RC4, RC5 Distribuzione delle chiavi Come distribuisco la mia out-of-band in-band

7 Crittografia a chiave segreta Limiti: proliferazioni chiavi: n(n-1)/2 canali di distribuzione delle chiavi K1 K3 K2 K6 K4 K5 Argomenti Crittografia a chiave segreta Crittografia a chiave pubblica Firma digitale La normativa

8 Cifratura asimmetrica Algoritmo cifratura (E) *K$? Algoritmo decifratura (D) marco marco Chiave K1 Chiave K2 Crittografia a chiave pubblica Ogni utente ha due chiavi Una delle chiavi è resa pubblica (Kpub) La chiave segreta ( privata ) è nota soltanto al suo proprietario (Kpri).

9 Crittografia a chiave pubblica chiave pubblica (Kpub) chiave privata (Kpri) Chiave privata di marco Chiave privata di giulia Chiave pubblica di marco Chiave pubblica di giulia

10 Segretezza (messaggio da marco a giulia) testo testo Chiavi pubbliche di marco lella giulia francy Chiave privata di giulia Autenticazione (di un messaggio da marco a giulia) testo testo Chiave privata di marco Chiavi pubbliche di giulia lella marco francy

11 Crittografia a chiave pubblica RSA (Rivest - Shamir - Adleman) brevettato da RSA DSA (Digital Signature Algoritm) standard Diffie-Hellman scambio chiavi Curve ellittiche nuova tecnica più efficiente di RSA Crittografia RSA 1. Si seleziona due numeri primi, p e q (es p=7 e q=17) 2. Si calcola di n = p*q (es. p*q = 119) 3. Si calcola g(n) = (p-1)*(q-1) (es. g(n) = 96) 4. Si sceglie e tale che sia primo rispetto a g(n) (es. e = 5) 5. Si sceglie d tale che e*d = 1 mod g(n) (es. d = 77)

12 Crittografia RSA Kpub = (e, n) = (5,119) Kpri = (d, n) = (77,119) Dato un testo T: C = T e (mod n) T = C d (mod n) La difficoltà crittografica consiste nel fattorizzare n nei suoi fattori primi Applicazioni crittografia asimmetrica Realizzazione canali sicuri (distribuzione chiavi segrete) firma digitale

13 Canale sicuro Mi serve il tuo numero di carta di credito Canale sicuro 1. Kpub 2. n. VISA Kpub Kpri

14 Scambio chiavi segrete di crittografia (tramite canale sicuro) chiave segreta condivisa Distribuzione delle chiavi Come distribuisco la mia La distribuzione dipende dal tipo di chiave: chiave segreta (simmetrica) chiave pubblica (asimmetrica)

15 1. Distribuzioni delle chiavi in-band in a secured way? 2. out of band by a secure chanel Secure Distribuzioni delle chiavi segrete 1. in-band - tramite canali protetti via crittografia asimmetrica - tramite algoritmi specifici (Diffie-Hellman) 2. out of band

16 Distribuzioni delle chiavi pubbliche non essendoci problemi di segretezza qualunque sistema va bene, ad esempio l uso di directory accessibili via web resta il problema dell certezza degli attributi associati alla chiave garantiti mediante certificati, firmati da CA Scambio chiavi segrete di crittografia (tramite canale sicuro) 1. Kpub 2. Kpub Kpri chiave segreta

17 Scambio chiavi segrete di crittografia (tramite canale sicuro) chiave segreta condivisa Lunghezza della chiavi crittografiche simm asimm bassa sicurezza alta sicurezza

18 Argomenti Crittografia a chiave segreta Crittografia a chiave pubblica Firma digitale La normativa Applicazioni crittografia asimmetrica Distribuzione chiavi firma digitale

19 FIRMA DIGITALE Algoritmo per identità del soggetto Algoritmo per il non ripudio Algoritmo per la integrità del documento Algoritmo crittografia a chiave pubblica Algoritmo di hash Certificato a chiave pubblica Integrità dei messaggi una persona che intercetti una comunicazione cifrata non può leggerla ma può modificarla in modo imprevedibile! ci vediamo Ci vediamo alle 19:30 a?kfi3+s7#

20 Integrità messaggio Messaggio cifrato messaggio Messaggio cifrato In fase di ricezione si decifra il messaggio e lo si confronta Message digest o IMPRONTA è un riassunto del messaggio che si vuole proteggere allo scopo si usano algoritmi di hash: MD5, genera un digest di 128 bit SHA, genera un digest di 160 bit RIPEMD messaggio digest messaggio digest

21 Message digest o IMPRONTA Caratteristice di un algoritmo di algoritmi di hash: facile da calcolare non invertibile : h = H(x), dato h non si può ricavare x privo collisioni : h1 = H(x1), h2 = H(x2) if x1 <> x2 then h1<> h2 Message digest o IMPRONTA Per evitare che il messaggio venga alterato modificando contestualmente il digest, questo viene cifrato messaggio Digest cifrato

22 Mittente dati da firmare message digest Firma digitale chiave del mittente Destinatario dati ricevuti message digest md Kpri Kpub md R md F =? algoritmo asimmetrico algoritmo asimmetrico digital signature Firma digitale testo Firma: f(testo),kpri(marco) Firma di A Controllo integrità del messaggio NON mi dà garanzia mittente

23 Il dilemma 1. Dove trovo la Kpub? 2. Chi mi garantisce che sia proprio lui? Certificato a chiave pubblica La sola firma con una coppia di chiavi non mi garantisce la corrispondenza con un soggetto fisico marco Chi è Marco? Sarà proprio la firma di Marco?

24 Certificato a chiave pubblica È necessario un certificato d autenticità che garantisca in modo esplicito l identità del soggetto (SIGILLO) marco Riconosco il timbro? In God we trust.... All Other must submit an X.509 certificate Certifico che la seguente è la chiave pubblica di Mezzalama: Firmato: il presidente CIAMPI

25 Certificato a chiave pubblica Una struttura dati per legare in modo sicuro una chiave pubblica ad alcuni attributi tipicamente lega una chiave ad un identità personale, ma anche informatica firmato in modo elettronico dall emettitore: una persona fidata o - meglio - l autorità di certificazione ( CA ) con scadenza temporale revocabile sia dall utente sia dall emettitore Certificato a chiave pubblica Consegnate al messaggero 1000 ducati d argento marco testo Firma di A Certificato di marco Firmato: il re

26 Firma digitale testo Firma di A certificato CA Firma: f(testo),kpri(marco) Certificato: - nome - Kpub(MARCO) -CA Firma digitale testo Firma di A certificato CA Firma: f(testo),kpri(marco) Certificato: - nome - Kpub(MARCO) -CA CA - Firma CA f(nome,kpub,ca),kpri(ca)

27 certificato X.509v3 1. versione algorit di firma RSA with MD2, issuer C = IT, O = Polito, OU=CA 4. validità 1/1/96-31/12/99 5. soggetto C = IT, O = Polito, CN = Marco Mezzalama 6. chiave pub. RSA, 1024, xxx... di Marco firma digitale impronta (1-6) firmata della CA con Kpri della CA Argomenti Crittografia a chiave pubblica Firma digitale e certificati Certification Authority e PKI La normativa

28 Autorità di certificazione (1) Kpub, Barbara Certification Authority (1) Kpri (4) cert (Barbara,Kpub) (3) OK Registration Authority (2) barbara Validità dei Certificati Validità temporale Revoca dei certificati marco CA1 Sospensione Timbratura temporale Campi opzionali

29 Validità di un certificato Controllo a carico dell utente che accetta un operazione accompagnata dal certificato. Sarà valido? dati firma digitale certificato a chiave pubblica Pubblicazione dei certificati Tutte le chiavi pubbliche sono consultabili in un elenco centralizzata lella giulia francy REGISTRO CHIAVI PUBBLICHE

30 Pubblicazione dei certificati CA front-end certificati emessi LDAP HTTP Validità di un certificato Ogni CA dispone di una CRL (Certificate Revocation List)

31 una CA per tutte le stagioni... CA CA CA una CA per tutte le stagioni... Una sola CA non può soddisfare tutte le esigenze di grandi comunità Serve un organizzazione complessa che colleghi varie CA: PKI gerarchiche PKI reticolari

32 Gerarchia di CA marco CA1 Ciampi CA2 DIO CA3 PKI reticolari MILAN JUVE CA1 CA3 Serve una relazione di fiducia Cross-certification LAZIO CA2

33 Standard de-facto: PKCS PKCS-1: crittografia RSA PKCS-3: Diffie-Hellman (scambio chiavi) PKCS-5: uso di password PKCS-6, -9: certificati (OBSOLETO!!!) PKCS-7: formato certificati chiave pubblica PKCS-9: estensioni per PKCS-6 PKCS-10: richiesta di certificato PKCS-11: interfaccia a crypto-engine PKCS-12: security bag Formati sicuri per le applicazioni PKCS-7 = busta sicura (certificato) firmata e/o cifrata es. usata in S/MIME PKCS-10 = richiesta di certificati nel colloquio tra client e CA / RA

34 API di sicurezza (basso livello) PKCS-11 = (solo) crypto engine in software in hardware smart card scheda crittografica PKCS-12 = security bag per il trasporto di chiavi private e certificati permette di usare la stessa identità su più applicazioni Argomenti Crittografia a chiave segreta Crittografia a chiave pubblica Firma digitale La normativa

35 La normativa italiana La normativa italiana per la firma digitale è la diretta conseguenza della validità legale del documento elettronico (L. n.59/97) CA In altri paesi, es USA, deriva dalla necessità di garantire un e-commerce sicuro La normativa Art. 15, comma 2, legge n.59/97: Gli atti, dati e documenti formati con strumenti informatici o telematici, nonché la loro archiviazione trasmissione con documenti informatici, sono validi e rilevanti a tutti gli effetti di legge (legge Bassanini)

36 DPR 513/97 (firma digitale) regolamento di attuazione della legge 59/97 DPR 513/97 (su G.U. del 13/3/98) firma digitale soggetti certificatori rimanda ad un regolamento tecnico (da aggiornare periodicamente) per la definizione delle tecniche di firma, certificazione,... DPR 513/97 - punti salienti firma tramite algoritmi asimmetrici registro pubblico dei soggetti certificatori conservazione dei certificati per 10 anni consultazione in rete dei certificati e del loro stato identificazione dell ora di creazione, trasmissione e ricezione dei documenti firma digitale autenticata le P.A. provvedono autonomamente

37 DPCM 8 feb 1999 regolamento tecnico della firma digitale caratteristiche salienti: dispositivo di firma marca temporale sicurezza ITSEC e TCSEC procedure ISO-9000 DPCM 8 feb 1999 Algoritmo di generazione e verifica firma (art. 2): DSA RSA Lunghezza chiave (art. 4): 1024 Algoritmo di hash (art. 3): SHA-1 RIPEMD 160 Formato dei certificati (art 12): ISO/IEC PKCS#6 e PKCS#9

38 Enti certificatori soggetti certificatori: le P.A. si organizzano autonomamente per quanto riguarda l attività di loro competenza privati posso fare accordi diretti per Intranet / Extranet enti privati = certificatori pubblici ufficiali certificatori privati: equivalenti a banche (S.p.A, 12.5 miliardi) regole tecniche ed organizzative registro dei certificatori pubblici Registro dei certificatori pubblici mantenuto dal Centro Tecnico dell AIPA regole per richiedere l iscrizione: circolare 26/7/1999, n. AIPA/CR/22 (su G.U. 2/8/1999, n. 179) molte aspetti sono autocertificati! consultabile per via telematica

39 Centro Tecnico di assistenza AIPA gestisce la RUPA e la G-NET mantiene l albo dei certificatori certifica le firme di quelle P.A. che non intendono avvalersi di enti certificatori esterni, limitatamente all interoperabilità sulla RUPA Legislazione europea in tema di firma digitale Direttiva 1999/93/CE pubblicata G.U. 19 febbraio 2000 Orientata al e-commerce Introduce due concetti firma elettronica: qualunque tecnica che consenta di associare elementi individuali a dati es. un documento

40 Legislazione europea in tema di firma digitale firma digitale: una tecnica basata su crittografia asimmetrica con standard di sicurezza elevato per associare elementi individuali a dati ai fini di una autenticazione forte Legislazione europea in tema di firma digitale firma elettronica normale: qualunque tecnologia validità da provare in tribunale (ma non può essere esclusa a priori) può basarsi su accordi diretti firma elettronica qualificata: tecnologia digitale asimmetrica con standard di sicurezza elevato certificatori registrati automaticamente valida in giudizio

41 Argomenti Crittografia a chiave pubblica Firma digitale e certificati Certification Authority e PKI La normativa Archiviazione di documenti Il documento digitale (dalla carta al bit) Formazione Archiviazione Trasmissione Internet

42 La normativa Art. 15, comma 2, legge n.59/97: D.P.R. 513/97 modalità di applicazione della legge 59/97 Deliberazione AIPA 24/98, 30/07/1998 (supporti ottici e archiviazione) Regolamento D.P.C.M. 08/02/1999 (marca temporale) Supporti di memorizzazione possono essere utilizzati supporti per i quali l operazione di scrittura comporta una modifica permanente ed irreversibile CD-ROM WORM

43 Il sistema Acquisizione Memorizzazione Sistema di archiviazione Presentazione Riversamento La normativa Deliberazione AIPA 24/98, 30/07/1998 (supporti ottici e archiviazione) tipi di supporto standard fisico-logici tipi di documento formato degli archivi requisiti organizzativi

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