WikiDer > FIPS 140

FIPS 140

140 серия Федеральные стандарты обработки информации (FIPS) находятся НАС. правительство компьютерная безопасность стандарты которые определяют требования к криптография модули.

По состоянию на октябрь 2020 г., FIPS 140-2 и FIPS 140-3 оба принимаются как текущие и активные.[1]FIPS 140-3 утвержден 22 марта 2019 года в качестве преемника FIPS 140-2 и вступил в силу 22 сентября 2019 г.[2] Тестирование FIPS 140-3 началось 22 сентября 2020 года, хотя сертификаты проверки FIPS 140-3 еще не выданы. Тестирование FIPS 140-2 по-прежнему доступно до 21 сентября 2021 года, создавая перекрывающийся переходный период в один год. Отчеты об испытаниях FIPS 140-2, которые остаются в очереди CMVP, по-прежнему будут получать проверки после этой даты, но все проверки FIPS 140-2 будут перемещены в Исторический список 21 сентября 2026 года, независимо от их фактической даты окончательной проверки.[3]

Назначение FIPS 140

В Национальный институт стандартов и технологий (NIST) выпускает серию публикаций 140 для координации требований и стандартов для криптографических модулей, которые включают в себя как аппаратные, так и программные компоненты для использования отделами и агентствами Соединенные Штаты Федеральное правительство. FIPS 140 не претендует на предоставление достаточный условия, гарантирующие безопасность модуля, соответствующего его требованиям, и тем более безопасность системы, построенной с использованием таких модулей. Требования касаются не только самих криптографических модулей, но также их документации и (на самом высоком уровне безопасности) некоторых аспектов комментариев, содержащихся в исходном коде.

Пользовательские агентства, желающие внедрить криптографические модули, должны подтвердить, что на модуль, который они используют, распространяется существующий сертификат проверки. Сертификаты проверки FIPS 140-1 и FIPS 140-2 указывают точное имя модуля, аппаратное и программное обеспечение, микропрограммное обеспечение и / или номера версий апплета. Для Уровней 2 и выше также указана операционная платформа, к которой применима проверка. Поставщики не всегда поддерживают свои базовые проверки.

В Программа проверки криптографических модулей (CMVP) управляется совместно Правительством США Национальный институт стандартов и технологий (NIST) Отдел компьютерной безопасности и Организация безопасности связи (CSE) правительства Канады. Правительство США требует использования проверенных криптографических модулей для всех несекретных видов использования криптографии. Правительство Канады также рекомендует использовать утвержденные FIPS 140 криптографические модули в несекретных приложениях своих ведомств.

Уровни безопасности

FIPS 140-2 определяет четыре уровня безопасности, называемых просто от «Уровень 1» до «Уровень 4». Он не уточняет, какой уровень безопасности требуется для того или иного конкретного приложения.

  • FIPS 140-2, уровень 1, самый низкий, предъявляет очень ограниченные требования; грубо говоря, все компоненты должны быть «производственного класса», а различные вопиющие виды ненадежности должны отсутствовать.
  • FIPS 140-2 уровня 2 добавляет требования к физической проверке несанкционированного доступа и аутентификации на основе ролей.
  • FIPS 140-2 уровня 3 добавляет требования к физической защите от несанкционированного доступа (что затрудняет доступ злоумышленников к конфиденциальной информации, содержащейся в модуле) и аутентификации на основе идентификации, а также к физическому или логическому разделению между интерфейсами, с помощью которых "критично". параметры безопасности "входят и выходят из модуля и других его интерфейсов.
  • FIPS 140-2 уровня 4 ужесточает требования к физической безопасности и требует устойчивости к атакам со стороны окружающей среды.

В дополнение к указанным уровням в разделе 4.1.1 спецификации описаны дополнительные атаки, которые могут потребовать смягчения, такие как дифференциальный анализ мощности. Если продукт содержит меры противодействия этим атакам, они должны быть задокументированы и протестированы, но для достижения заданного уровня защиты не требуется. Таким образом, критика FIPS 140-2 заключается в том, что стандарт дает ложное ощущение безопасности на Уровнях 2 и выше, поскольку стандарт подразумевает, что модули будут иметь защиту от несанкционированного доступа и / или будут устойчивы к несанкционированному вмешательству, но при этом модулям разрешено иметь побочный канал. уязвимости, позволяющие легко извлечь ключи.

Объем требований

FIPS 140 предъявляет требования в одиннадцати различных областях:

  • Спецификация криптографического модуля (что необходимо задокументировать)
  • Порты и интерфейсы криптографического модуля (какая информация поступает и выходит и как ее следует разделять)
  • Роли, сервисы и аутентификация (кто что может делать с модулем и как это проверяется)
  • Модель конечного состояния (документация о высокоуровневых состояниях, в которых может находиться модуль, и о том, как происходят переходы)
  • Физическая охрана (доказательства подделки и сопротивление, и устойчивость к экстремальным условиям окружающей среды)
  • Операционная среда (какого типа Операционная система модуль использует и используется)
  • Управление криптографическим ключом (генерация, ввод, вывод, хранение и уничтожение ключей)
  • EMI/EMC
  • Самопроверка (что и когда нужно тестировать, и что делать, если тест не прошел)
  • Гарантия дизайна (какая документация должна быть предоставлена, чтобы продемонстрировать, что модуль был хорошо спроектирован и реализован)
  • Смягчение других атак (если модуль предназначен для защиты, скажем, от ТЕМПЕСТ атаки, то его документация должна сказать, как)

Краткая история

Стандарт FIPS 140-1, выпущенный 11 января 1994 г., был разработан правительственной и отраслевой рабочей группой, состоящей из поставщиков и пользователей криптографического оборудования. Группа определила четыре «уровня безопасности» и одиннадцать «областей требований», перечисленных выше, и определила требования для каждой области на каждом уровне.

FIPS 140-2, выпущенный 25 мая 2001 г., учитывает изменения в доступных технологиях и официальных стандартах с 1994 г., а также комментарии, полученные от поставщиков, тестировщиков и сообществ пользователей. Это был основной исходный документ международного стандарта. ISO/IEC 19790:2006 Требования безопасности для криптографических модулей выпущен 1 марта 2006 г. NIST выпустил специальную публикацию 800-29, в которой излагаются существенные изменения с FIPS 140-1 на FIPS 140-2.[4]

FIPS 140-3, выпущенного 22 марта 2019 г. и объявил В мае 2019 года в настоящее время проходит перекрывающийся переходный период для замены FIPS 140-2 и согласования руководства NIST с двумя международными стандартами: ISO/IEC 19790: 2012 (E) Информационные технологии. Методы безопасности. Требования безопасности для криптографических модулей. и ISO/IEC 24759: 2017 (E) Информационные технологии. Методы безопасности. Требования к тестированию криптографических модулей.. В первой черновой версии[5] стандарта FIPS 140-3, NIST представил новый раздел о безопасности программного обеспечения, один дополнительный уровень гарантии (Уровень 5) и новый Простой анализ мощности (SPA) и Дифференциальный анализ мощности (DPA) требования. Однако проект, выпущенный 11 сентября 2009 года, вернул четыре уровня безопасности и ограничил уровни безопасности программного обеспечения уровнями 1 и 2.

Критика

Из-за того, как настроен процесс проверки, поставщик программного обеспечения должен повторно проверять свой сертифицированный FIPS модуль для каждого изменения программного обеспечения, независимо от его незначительности; эта повторная проверка требуется даже для очевидных ошибок или исправлений безопасности. Поскольку проверка - дорогостоящий процесс, это дает поставщикам программного обеспечения стимул откладывать изменения в своем программном обеспечении и может привести к тому, что программное обеспечение не будет получать обновления безопасности до следующей проверки. В результате валидированное программное обеспечение может оказаться менее безопасным, чем непроверенный эквивалент.[6]

Эта критика была недавно опровергнута некоторыми отраслевыми экспертами, которые вместо этого возложили ответственность на поставщика за сужение границ проверки. Поскольку большая часть усилий по повторной проверке вызвана ошибками и исправлениями безопасности, выходящими за рамки основных криптографических операций, правильно подобранная проверка не подлежит общей повторной проверке, как описано.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Общая информация ФИПС». NIST. 2010-10-05. Получено 2013-05-18.
  2. ^ «Объявление об утверждении и выпуске FIPS 140-3, Требования безопасности для криптографических модулей». www.nist.gov. Национальный институт стандартов и технологий. 1 мая, 2019. Получено 29 мая, 2019.
  3. ^ «Переход к FIPS 140-3». www.nist.gov. Национальный институт стандартов и технологий. 21 сентября 2020 г.. Получено 19 октября, 2020.
  4. ^ «Сравнение требований безопасности для криптографических модулей в FIPS 140-1 и FIPS 140-2». NIST. 2001-06-01. Получено 2018-02-14.
  5. ^ «FIPS-140 -3: ПРОЕКТ требований безопасности для криптографических модулей (пересмотренный проект)». NIST. 2013-03-07. Получено 2013-05-18.
  6. ^ "Является ли FIPS 140-2 активно вредным для программного обеспечения?". Даррен Моффат, Oracle Solaris. 2014-04-16. Получено 2017-03-18.
  7. ^ "Внутри" FIPS Внутри'". Уолтер Пейли, SafeLogic. 2018-04-10. Получено 2020-10-19.

внешняя ссылка