HSM

HSM (Hardware Security Module) — это аппаратное устройство, предназначенное для безопасного хранения, обработки и использования криптографических ключей, а также выполнения операций шифрования, подписи и аутентификации. Это физический носитель, обеспечивающий высокий уровень защиты от несанкционированного доступа и эксплуатации ключей.

HSM используется в системах, где важна:

• Конфиденциальность данных;
• Неотказуемость операций;
• Целостность информации;
• Соответствие законодательству РФ и международным стандартам.

Основные характеристики

Характеристика	Описание
Тип устройства	Аппаратный криптографический модуль
Интерфейсы подключения	USB, PCIe, LAN, PKCS #11PKCS #11 (также известный как Cryptoki) — это стандарт интерфейса программирования приложений (API), разработанный RSA Laboratories. Он определяет способ More, REST API
Поддерживаемые алгоритмы	RSARSA (Rivest–Shamir–Adleman) — один из первых и самых известных алгоритмов асимметричного шифрования, разработанный в 1977 году Рональдом Ривестом, More, ECDSAECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) — это алгоритм создания и проверки электронной цифровой подписи, основанный на использовании эллиптически More, ГОСТ Р 34.10/34.11, AES, SHA, HMAC и др.
Сертификация	ФСБ России, FIPS 140-2 (международная)
Применяется в	Банках, государственных системах, ЭЦП, блокчейн

Назначение HSM

Аппаратные модули безопасности выполняют следующие задачи:

1. Хранение приватных ключей

• Ключи никогда не покидают устройство в расшифрованном виде;
• Даже при компрометации системы — закрытый ключЗакрытый ключ — это одна из двух частей асимметричной криптографической системы, которая используется для расшифровки данных или созд More остаётся защищённым.

2. Создание и проверка электронной подписи

• Используется в системах:
  • ЕГАИСЕГАИС (Единая государственная автоматизированная информационная система) — это цифровая платформа, созданная для контроля оборота лек More;
  • ГИС ЭПДГИС ЭПД (Государственная информационная система в сфере торговли) — это федеральная цифровая платформа, созданная Минпромторгом РФ для More;
  • налоговой отчетности;
  • цифровых доверенностях (МЧД);
  • электронных торговых площадках.

3. Шифрование и дешифровка данных

• Выполняется внутри устройства, без передачи ключей наружу;
• Подходит для работы с конфиденциальной информацией: финансовые данные, персональные данные, медицинские записи.

4. Генерация ключей

• Используются криптографически стойкие генераторы случайных чисел;
• Обеспечивается соответствие требованиям по качеству ключей (включая российские ГОСТ-стандарты).

5. Управление сертификатами

• Хранение, выпуск, отзыв и проверка сертификатов;
• Интеграция с PKI (инфраструктурой открытых ключей).

6. Автоматизация процессов

• Поддержка массового подписания документов;
• Возможность интеграции с ERP, 1С, SAP и другими корпоративными системами.

Виды HSM

Тип	Описание
PCIe HSM	Устройства, устанавливаемые внутрь сервера
USB HSM	Портативные токены, например, Rutoken ECP
LAN HSM	Сетевые модули для корпоративного использования
Cloud HSMCloud HSM (Hardware Security Module в облаке) — это виртуализированное решение для хранения и использования криптографических ключей, реализованное в More	Сервисы виртуализированных HSM (например, AWS CloudHSM, Google Cloud HSMCloud HSM (Hardware Security Module в облаке) — это виртуализированное решение для хранения и использования криптографических ключей, реализованное в More)
Российские решения	КриптоАРМ, Ланда (НИО «Восход»), КриптоПро HSM

Где применяются HSM?

1. Финансовый сектор

• Банки используют HSM для:
  • выпуска и проверки электронных банковских гарантий;
  • шифрования транзакций;
  • подписания документов в системе ЦБ РФ.

2. Электронный документооборот (ЭДОЭлектронный документооборот (ЭДО) — это автоматизированная система управления документами, которая позволяет создавать, обрабатывать, More)

• Взаимодействие с сервисами:
  • Контур.ЭкстернКонтур.Экстерн — это облачный сервис от компании АО «ПФ «СКБ Контур», предназначенный для автоматизации взаимодействия организаций с г More;
  • Диадок;
  • СберКорус;
  • ГИС ЭПДГИС ЭПД (Государственная информационная система в сфере торговли) — это федеральная цифровая платформа, созданная Минпромторгом РФ для More;
  • ЕГАИСЕГАИС (Единая государственная автоматизированная информационная система) — это цифровая платформа, созданная для контроля оборота лек More.

3. SSL/TLS и веб-сервисы

• Использование в Apache, Nginx, Microsoft IIS для безопасного хранения приватных ключей;
• Поддерживает OCSP, TLS, S/MIME, код-сигнатуры.

4. ERP-системы

• Интеграция с 1С, SAP, Oracle для автоматизации подписания отчетности и документов;
• Поддерживает работу с налоговыми органами и государственными системами.

5. Блокчейн и криптовалюты

• Защита приватных ключей в кошельках и при майнинге;
• Используется в системах смарт-контрактов и подписания транзакций.

6. Облачные решения

• Поддержка HSM в облаке (AWS, Yandex Cloud, Google Cloud);
• Позволяет использовать защищённые ключи без физического хранения.

Преимущества HSM

• Высокий уровень безопасности — приватные ключи не извлекаются из устройства;
• Соответствие законодательству — особенно важно для работы с государственными системами;
• Производительность — позволяет обрабатывать тысячи операций в секунду;
• Удобство управления — поддержка API, CLI, GUI, PKCS #11PKCS #11 (также известный как Cryptoki) — это стандарт интерфейса программирования приложений (API), разработанный RSA Laboratories. Он определяет способ More;
• Совместимость — работает с большинством ERP, CRM, ЭДО-сервисов, OpenSSLOpenSSL — это открытая библиотека и набор утилит с открытым исходным кодом, предназначенный для реализации протоколов SSL (Secure Sockets Layer) и TLS (Tr More и Java.

Примеры HSM-устройств

Производитель	Модель	Особенности
Thales	Luna Network HSM	Широко используется в банках и госсекторе
Utimaco	CryptoServer	Совместим с PKCS #11PKCS #11 (также известный как Cryptoki) — это стандарт интерфейса программирования приложений (API), разработанный RSA Laboratories. Он определяет способ More, поддерживает ГОСТ
SafeNet / Gemalto	Luna SA	Для средних и крупных организаций
Rutoken	Rutoken ЭЦП Fort в составе «КриптоАРМ»	Российское решение с поддержкой ГОСТ и ЭЦП
Яндекс.Cloud	Cloud HSMCloud HSM (Hardware Security Module в облаке) — это виртуализированное решение для хранения и использования криптографических ключей, реализованное в More	Облачный вариант для юридически значимого документооборота

Как использовать HSM?

✔ Создание запроса на сертификат

# Генерация CSR через HSM (пример с использованием OpenSC и PKCS #11)
openssl req -engine pkcs11 -new -key <идентификатор_ключа> -keyform engine -out csr.pem

✔ Подпись документа

# Подписание XML-документа через HSM
openssl cms -sign -in document.xml -out signed.p7s -signer certificate.pem -inkey <hsm_key_id> -keyform ENGINE -engine pkcs11

✔ Интеграция с 1С

• Настройка модуля ЭЦП в конфигурации;
• Установка драйвера HSM или токена;
• Подключение через Wordfey CSP или КриптоПро CSPКриптоПро CSP (Cryptographic Service Provider) — это сертифицированное программное обеспечение для работы с квалифицированной электронной подписью (К More;
• Проверка соответствия форматам ГИС ЭПДГИС ЭПД (Государственная информационная система в сфере торговли) — это федеральная цифровая платформа, созданная Минпромторгом РФ для More, ЕГАИСЕГАИС (Единая государственная автоматизированная информационная система) — это цифровая платформа, созданная для контроля оборота лек More, ЕИСЕИС (Единая информационная система в сфере закупок) — это официальная государственная платформа, созданная для централизованного упра More.

Безопасность и защита ключей

• Все операции происходят внутри защищенного модуля;
• Закрытый ключЗакрытый ключ — это одна из двух частей асимметричной криптографической системы, которая используется для расшифровки данных или созд More никогда не покидает устройство в расшифрованном виде;
• Поддержка аудита и логирования — позволяет отслеживать использование ключей;
• Физическая защита — корпуса с защитой от взлома, датчиками вскрытия и самозатирания памяти;
• Сертификация ФСБ — обязательна для использования в государственных системах.

Отличие от других решений

Тип	Описание	Когда лучше использовать
USB-токен	Портативное устройство для одного пользователя	При работе вне офиса, мобильности
Smart Card	Микросхема с ключами	Для контроля доступа и входа в системы
SoftHSM	Программная реализация	Для тестирования, разработки
HSM	Аппаратная защита ключей	В корпоративных и государственных системах

Современные тренды

• Развитие облачных HSM — позволяет использовать защищённые ключи без собственного оборудования;
• Поддержка ГОСТ-алгоритмов — всё чаще HSM поддерживают российские стандарты шифрования и подписи;
• Интеграция с ERP и 1С — обеспечение автоматизации подписания документов;
• Использование в блокчейне — для обеспечения безопасности транзакций и контрактов;
• Поддержка постквантовой криптографии — будущее HSM связано с новым поколением алгоритмов.

Будущее HSM

По мере роста требований к кибербезопасности, ожидается:

• Увеличение доли облачных HSM;
• Внедрение постквантовых алгоритмов;
• Развитие государственных решений на базе отечественной криптографии;
• Расширение применения в IoT-устройствах и API-авторизации;
• Усиление интеграции с цифровыми доверенными экосистемами (МЧД, ГИС ЭПДГИС ЭПД (Государственная информационная система в сфере торговли) — это федеральная цифровая платформа, созданная Минпромторгом РФ для More, ЕГАИСЕГАИС (Единая государственная автоматизированная информационная система) — это цифровая платформа, созданная для контроля оборота лек More).

Заключение

HSM — это один из самых надёжных способов защиты криптографических ключей, особенно в условиях, когда требуется:

• Юридическая значимость подписи;
• Защита от утечки закрытых ключей;
• Автоматизация подписания в ERP- и ЭДОЭлектронный документооборот (ЭДО) — это автоматизированная система управления документами, которая позволяет создавать, обрабатывать, More -системах.

Если ваш бизнес использует электронную подпись в официальных целях, работает с регулируемыми категориями товаров, участвует в электронных торгах и документообороте— то использование HSM или совместимых токенов становится стратегически важным элементом вашей инфраструктуры.