PKCS #7 (Public-Key Cryptography Standards #7) — это стандарт, разработанный компанией RSARSA (Rivest–Shamir–Adleman) — один из первых и самых известных алгоритмов асимметричного шифрования, разработанный в 1977 году Рональдом Ривестом, More Laboratories, который определяет общий формат для хранения и передачи подписанных и зашифрованных сообщений, а также цепочек доверия. Он служит основой для реализации электронной цифровой подписи (ЭЦП), шифрования данных и проверки сертификатов.
Также известен как Cryptographic Message Syntax (CMS) в стандарте RFC 2315 и RFC 5652, где он получил дальнейшее развитие и стал частью более широких протоколов безопасности.
PKCS #7 поддерживает:
- Создание и проверку электронных подписей;
- Зашифровку данных;
- Передачу цепочки сертификатов;
- Обмен криптографическими объектами между системами.
Основные характеристики
Характеристика | Описание |
---|---|
Разработчик | RSARSA (Rivest–Shamir–Adleman) — один из первых и самых известных алгоритмов асимметричного шифрования, разработанный в 1977 году Рональдом Ривестом, More Laboratories |
Стандарты | RFC 2315, RFC 5652 |
Форматы файлов | .p7bФормат .p7b (также известный как PKCS #7) — это стандарт хранения сертификатов и цепочек доверия без закрытого ключа. Он используется для пер More, .p7c, .p7s, .pemФормат .pem (от англ. Privacy Enhanced Mail) — это стандарт кодирования криптографических данных в виде текста с использованием Base64 и специальных за More |
Использование | Подпись, шифрование, доверенные сертификаты |
Совместимость | SSL/TLS, S/MIME, ERP, ЭДОЭлектронный документооборот (ЭДО) — это автоматизированная система управления документами, которая позволяет создавать, обрабатывать, More |
Назначение PKCS #7
Основное предназначение стандарта — обеспечение безопасного обмена данными посредством:
- Цифровой подписи (для гарантии неотказуемости);
- Шифрования сообщений (для конфиденциальности);
- Передачи цепочек сертификатов (для верификации открытых ключей).
PKCS #7 позволяет создавать структурированные данные, которые могут быть:
- Подписаны несколькими участниками;
- Зашифрованы для конкретного получателя;
- Проверены с помощью доверенного корневого сертификата.
Структура PKCS #7
Стандарт определяет несколько типов данных:
Тип | Описание |
---|---|
signedData | Подписанные данные, содержащие содержимое и одну или несколько подписей |
envelopedData | Зашифрованные данные, доступные только при наличии закрытого ключа |
digestedData | Сообщение, заверенное хэш-функцией |
encryptedData | Данные, зашифрованные с использованием алгоритма шифрования |
certificates-only | Контейнер с набором сертификатов без подписей |
Пример содержимого в формате PEM:
-----BEGIN PKCS7-----
MIIEowYJKoZIhvcNAQcCoIIEcw...
-----END PKCS7-----
Где применяется PKCS #7?
1. S/MIME
- Используется для шифрования и подписания электронных писем;
- Применяется в почтовых клиентах: Outlook, Apple Mail, Thunderbird.
2. SSL/TLS-сертификаты
- Входит в состав клиентских и серверных сертификатов;
- Может содержать цепочку доверия для установления HTTPS-соединения.
3. Электронный документооборот (ЭДОЭлектронный документооборот (ЭДО) — это автоматизированная система управления документами, которая позволяет создавать, обрабатывать, More)
- Формат 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;
- 1С-Отчётность;
- Контур.ЭкстернКонтур.Экстерн — это облачный сервис от компании АО «ПФ «СКБ Контур», предназначенный для автоматизации взаимодействия организаций с г More.
4. Управление сертификатами
- Позволяет собирать несколько сертификатов в один контейнер;
- Удобен при импорте/экспорте доверенных лиц в Windows, Linux, Java KeyStoreJava KeyStore или JKS — это специализированный формат хранения криптографических ключей и сертификатов, используемый в экосистеме Java. Он предс More.
5. Подписания документов
- Поддерживается в программах, работающих с квалифицированной ЭЦП;
- Может быть частью запроса на выпуск сертификата (CSR) или ответа от удостоверяющего центра.
Преимущества стандарта PKCS #7
- Единая структура — упрощает обмен криптоданными между системами;
- Многообразие функций — поддерживает подпись, шифрование, хэшированиеХэширование — это процесс преобразования данных произвольной длины в фиксированную строку (хэш), уникальную для каждого входного значе More;
- Широкая совместимость — работает с большинством библиотек и операционных систем;
- Интеграция с PKI — позволяет передавать цепочки доверия и сертификаты;
- Юридическая значимость — может содержать квалифицированную подпись при использовании в государственных системах.
Как использовать PKCS #7 в работе?
Создание подписи через OpenSSL
# Подписание файла с использованием сертификата и приватного ключа
openssl smime -sign -in file.txt -out signed.p7 -signer certificate.pem -inkey private.key -outform DER
Проверка подписи
openssl smime -verify -in signed.p7 -inform DER -content file.txt
Импорт цепочки сертификатов
keytool -importcert -file chain.p7 -keystore keystore.jks
Современные реализации
Реализация | Поддержка |
---|---|
OpenSSLOpenSSL — это открытая библиотека и набор утилит с открытым исходным кодом, предназначенный для реализации протоколов SSL (Secure Sockets Layer) и TLS (Tr More | ✅ Полная поддержка |
Java KeyStoreJava KeyStore или JKS — это специализированный формат хранения криптографических ключей и сертификатов, используемый в экосистеме Java. Он предс More (JKS) | ✅ Через keytool и keyStore |
Microsoft CryptoAPI | ✅ |
КриптоПро CSPКриптоПро CSP (Cryptographic Service Provider) — это сертифицированное программное обеспечение для работы с квалифицированной электронной подписью (К More | ✅ |
Bouncy CastleBouncy Castle — это популярная многофункциональная криптографическая библиотека с открытым исходным кодом, поддерживающая широкий спектр а More | ✅ |
Wordfey | ✅ При интеграции с HSMHSM (Hardware Security Module) — это аппаратное устройство, предназначенное для безопасного хранения, обработки и использования криптографических к More и токенами |
Форматы, связанные с PKCS #7
Расширение | Описание |
---|---|
.p7bФормат .p7b (также известный как PKCS #7) — это стандарт хранения сертификатов и цепочек доверия без закрытого ключа. Он используется для пер More, .p7c | Сертификаты без приватного ключа |
.p7s | Подписанные данные (например, PDF с ЭЦП) |
.pemФормат .pem (от англ. Privacy Enhanced Mail) — это стандарт кодирования криптографических данных в виде текста с использованием Base64 и специальных за More | Текстовое представление PKCS #7 в Base64 |
.derФормат .der (от англ. Distinguished Encoding Rules) представляет собой двоичное представление данных X.509-сертификата. Это один из стандартных форматов д More | Бинарный формат, используется в некоторых системах |
.pfxФормат .pfx (Personal Information Exchange) — это стандарт хранения криптографических данных в виде одного защищённого файла. Он используется для хране More, .p12Формат .p12 (также известный как PKCS #12) — это стандарт хранения криптографических материалов в защищённом виде. Он представляет собой един More | Может содержать PKCS #7 вместе с приватным ключом |
Сравнение с другими стандартами
Стандарт | Назначение | Особенности |
---|---|---|
PKCS #1PKCS #1 (Public-Key Cryptography Standards #1) — это один из ключевых стандартов, определяющих использование алгоритма RSA в криптографических протоколах. Он More | RSA-ключи и подписи | Только RSARSA (Rivest–Shamir–Adleman) — один из первых и самых известных алгоритмов асимметричного шифрования, разработанный в 1977 году Рональдом Ривестом, More, без упаковки |
PKCS #7 | Подписанные / зашифрованные сообщения | Поддерживает несколько участников и типов подписей |
PKCS #8PKCS #8 (Public-Key Cryptography Standards #8) — это стандарт, разработанный RSA Laboratories, который определяет общий формат хранения и передачи закрытых ключей в More | Закрытые ключи | Обёртка вокруг приватного ключа |
PKCS #10PKCS #10 (Public-Key Cryptography Standards #10) — это стандарт, определяющий формат запроса на выдачу цифрового сертификата (CSR — Certificate Signing Request). Он разрабо More | CSR-запросы | Используются для получения сертификатов |
PKCS #12PKCS #12 (Public-Key Cryptography Standards #12) — это стандарт, разработанный RSA Laboratories, который определяет формат хранения и обмена криптографическими данн More | Контейнеры с ключами и сертификатами | Полный набор данных в одном файле |
Безопасность и защита информации
- Все данные, оформленные в формате PKCS #7, остаются неизменными после подписания;
- Поддержка нескольких подписей позволяет создавать документы, подписанные разными сторонами;
- Хранение сертификатов в формате PKCS #7 обеспечивает целостность цепочки доверия;
- Шифрование с помощью
envelopedData
гарантирует, что получить данные может только указанный получатель.
Практические примеры применения
✔ В электронном документообороте: в системах ГИС ЭПД и ЕГАИС документы могут содержаться в формате PKCS #7, что позволяет: хранить полную цепочку доверия, проверять подлинность данных, использовать документ в юридически значимом обороте.
✔ В электронной почте (S/MIME): отправленное письмо подписывается и отправляется в формате PKCS #7, а получатель может проверить подлинность с помощью доверенного сертификата.
✔ В ERP-системах: 1С, SAP, Oracle используют PKCS #7 для подписания отчетности и обмена данными с налоговыми органами.
✔ В API и межсервисном взаимодействии: используется в REST- и SOAP-интерфейсах для защиты данных и аутентификации.
Частые ошибки и решения
Проблема | Возможное решение |
---|---|
Не найден сертификат | Убедитесь, что в контейнере есть все необходимые сертификаты |
Неверная подпись | Проверьте целостность документа и актуальность сертификата |
Формат не поддерживается | Конвертируйте в другой формат (.PEMФормат .pem (от англ. Privacy Enhanced Mail) — это стандарт кодирования криптографических данных в виде текста с использованием Base64 и специальных за More, .DERФормат .der (от англ. Distinguished Encoding Rules) представляет собой двоичное представление данных X.509-сертификата. Это один из стандартных форматов д More, .pfxФормат .pfx (Personal Information Exchange) — это стандарт хранения криптографических данных в виде одного защищённого файла. Он используется для хране More) |
Ошибка чтения контейнера | Установите последнюю версию OpenSSLOpenSSL — это открытая библиотека и набор утилит с открытым исходным кодом, предназначенный для реализации протоколов SSL (Secure Sockets Layer) и TLS (Tr More или Bouncy CastleBouncy Castle — это популярная многофункциональная криптографическая библиотека с открытым исходным кодом, поддерживающая широкий спектр а More |
Отсутствие приватного ключа | Убедитесь, что он находится в отдельном хранилище или контейнере PKCS #12PKCS #12 (Public-Key Cryptography Standards #12) — это стандарт, разработанный RSA Laboratories, который определяет формат хранения и обмена криптографическими данн More |
Будущее стандарта
Хотя PKCS #7 считается устаревающим, он всё ещё широко используется. Его замещает CMS (Cryptographic Message Syntax), но многие системы продолжают работать с PKCS #7 из-за обратной совместимости.
Будущее видится в:
- Переходе на CMS;
- Усилении требований к проверке подписей;
- Внедрении поддержки современных алгоритмов (ECDSAECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) — это алгоритм создания и проверки электронной цифровой подписи, основанный на использовании эллиптически More, EdDSAEdDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm with Edwards Curves) — это современный асимметричный алгоритм цифровой подписи, основанный на использовании эллипти More);
- Повышении автоматизации проверки в ERP и сервисах ЭДОЭлектронный документооборот (ЭДО) — это автоматизированная система управления документами, которая позволяет создавать, обрабатывать, More.
Заключение
PKCS #7 — это важный элемент криптографической экосистемы, особенно в сфере электронного документооборота, электронной почты и управления сертификатами. Он лежит в основе многих протоколов, включая S/MIME, и до сих пор активно используется в государственных и коммерческих системах.
Если ваш бизнес:
- взаимодействует с государственными системами (ГосЭДОГосЭДО (Государственный электронный документооборот) — это федеральная платформа, созданная для обеспечения безбумажного взаимодейст More, ГосЛогГосЛог — это государственная цифровая платформа, разрабатываемая в рамках реализации мер по цифровизации транспортно-экспедиционной More);
- использует квалифицированную ЭЦП;
- обменивается документами в электронном виде,
то понимание и правильное использование формата PKCS #7 является необходимым элементом цифровой инфраструктуры.