Digiallkiri ja digiasjaajamine, II Digiasjaajamine, digidokument, digiarhiveerimine ja ID kaart

1. Digiallkiri ja digiasjaajamine, IIDigiasjaajamine, digidokument, digiarhiveerimine ja ID kaart Valdo Praust mois@mois.ee arvuti- ja andmeturbespetsialist isikuandmete kaitse seaduse kaasautor Infoühiskonna harrastusfilosoof Täienduskoolitus IT Kolledzis 19. oktoobril 2004

2. Digidokumendi tõestusväärtus: tõsine probleem Lähtekoht: Digitaalne andmekogum on arvutis üksnes bitijada ehk faili kujul, mis ei ole ühegi konkreetse andmekandjaga seotud. Nii dokumendi sisu kui ka ka allkirja saab mõlemat lihtsalt muuta Järeldus (karm reaalsus): digiteabe juures ei saa kasutada paberdokumentidest tuttavat (käsitsi kirjutatud) allkirja – puudub teabekandja ja seetõttu ei saa tagada allkirja autentsust (võltsimatust) ja seeläbi dokumendi tõestusväärtust

3. Digitaalne andmekogum

4. Päästerõngas – digiallkiri Digitaalsete teabekogumite juures on alternatiivne võimalus kasutada sellist allkirjalaadset (allkirja omadustega) mehhanismi, mis on seotud matemaatiliste seoste abil teabe (bittide) endaga, mitte selle kandjaga Seda võtet nimetatakse digiallkirjaks ehk digisignatuuriks (digital signature), mis on maailmas laialt kasutusel tavaallkirja asendajana

5. Digiallkirja olemus Digiallkiri (digital signature) on digidokumendile (digitaalkujul olevale andmekogumile) lisatav andmekogum, mille loob dokumendi allkirjastaja (signeerija) dokumendist ja tema ainuvalduses olevast privaatvõtmest (isiklikust võtmest) lähtudes Digiallkirja loomisel kasutatakse matemaatilisi (krüptotehnikal põhinevaid) meetodeid, täpsemalt seotakse dokument kui bitijada loojaga nende kaudu

6. Digiallkirja üldpõhimõtted Digiallkirja korral on igal allkirja andjal kaks üksteisega seotud andmekogumit: • privaatvõti (isiklik võti), mis on allkirja andmise vahend ja on allkirja andja ainuvalduses • avalik võti, mis on allkirja kontrollimise vahend ja peab olema olemas igal isikul, kes allkirja kontrollib (verifitseerib) Nii digiallkirja andmine kui ka kontrollimine on teatud omadustega matemaatilised operatsioonid, mille eriomadused tagavad, et privaatvõtmega antud allkirja saab avaliku võtmega küll kontrollida, kuid avaliku võtmega allkirja anda ei saa

7. Privaatvõti ja selle kasutamine Igaüks, kel on olemas privaatvõti, saab sellega võtme omaniku nimel digiallkirju anda NB! Seega tuleb privaatvõtit hoida väga hoolsalt, vältides selle volitamatut kasutamist Reeglina hoitakse seda spetsiaalses riistvaraseadmes, nt kiipkaardis (chipcard) Nt Eesti ID kaart on kujundatud säärase seadmena

8. Digiallkirja infrastruktuur ehk PKI • Et digiallkiri toimiks praktikas, peab veel olemas olema • Sertifitseerimiskeskus ehk instants, kes seob püsivalt avaliku võtme isiku isikuandmetega • Ajatempliteenuse osutaja, keda on vaja juhuks, kui privaatvõti väljub allkirja andja ainuvaldusest • Kehtivuskinnituse teenus, mis väljastab digitaalkujul tõestuse, et digitaalallkirja aluseks olev võtmepaar oli allkirja andmise hetkel kehtiv ja korras Hetkel see kõik Eestis toimib koos toimiva riikliku regulatsiooniga ning digitaalallkirja andmise tarkvaraga (DigiDoc)

9. Digiasjaajamise olemust Digiasjaajamine on asjaajamine, kus dokumendid ja registrid (andmebaasid) on traditsioonilise paberkuju asemel digikujul • Olulised komponendid digiasjaajamises: • digiallkirja kasutamine • dokumendile märke (rekvisiidi) kandmise lahendamine digitaalkujul • digiregistrite tervikluse (tõestusväärtuse) tagamine • digidokumendi arhiveerimine oma eripäradega Digiasjaajamine teatud mõttes digiallkirja pealisehitus, mis kasutab viimast kui tööriista

10. Digiteavet ei saa viia kadudeta paberkujule Digiteabena esitatud hüperteksti (hüpermeediumi) viimisel paberkujule (nt väljaprintimisel) kaotab see palju oma omadustest: • Kui hüperteksti põhimõtetele lisanduvad multimeediumi põhimõtted (tekstile lisandub heli, pilt, video, käsustikud jm), ei saa neid paljusid üldse paberile viia • Lisaks ei saa ka digiallkirja (tõestusväärtuse kadu tekitamata) paberile välja printida

11. Digiteave peab jääma kogu oma elutsükli lõpuni digitaalseks Järeldus eelnevast: Digitaalsena tekkinud (ja tihti hüpermeediumina organiseeritud) teavet ei saa üldiselt ilma kadudeta paberkujule viia. Digi- ja paberandmed elavad kumbki oma, parallelset ja sõltumatut elu Täpsemalt: digiteabe viimine paberile ja vastupidi vajab täiendvat korraldamist ja/või täiendavaid instantse

12. Digidokumendi tõestusväärtuse osas ei ole digiallkirjale alternatiivi Mitte ükski muu meetod ei võimalda digidokumentide tõestusväärtust usaldusväärselt säilitada, lubades andmeid samas kandjast lahutada Just andmete kandjast lahutamine ehk võrgupõhine asjaajamine ehk nn e-teenused on see võti, mis on põhjustanud viimased 10aastat IT maailma võidukäiku

13. Hädisest masskasutatavast alternatiivist, I Põhimõtted: • Terviklust (tõestusväärtust) kaitstakse organisatsiooniliste / füüsiliste meetmetega ja digiallkirja ei pruugita • On kaasajal masskasutuses nn klient-server süsteemide korral, kus andmeid hoitakse servris ja lõppkasutajal on kindel ligipääsufunktsionaalsus • Väikeses asutuses kasutatakse tihti ka töökohaavutitel

14. Hädisest masskasutatavast alternatiivist, II • Ülitõsised puudused: • eeldab administraatori piiramatut usaldamist • on vägagi tõrkealdis turvaaukude suhtes • tekkinud tervikluskadu (andmete volitamatut muutmist) on väga raske avastada Järeldus: ilma digiallkirjata digiasjaajamise variant ei sobi kohtades, kus see peab asendama paberdokumentide-põhist süsteemi ja/või kus tõestusväärtusnõuded on tähtsal kohal

15. Dokumendi originaali ja koopia probleem Paberdokumentide põhises asjaajamises eristatakse dokumendi originaali ja koopiat. Digitaaldokumendil ei ole koopiaid, vaid on originaalid, mida on nii palju, mitmes koopias faili hoitakse Digitaaldokumendi originaal ja koopia on eristamatud (ümberkirjutatud arv ei ole eristatav algsest arvust)

16. Rekvisiidi kandmine digidokumendile Rekvisiidi (täiendava teabekogumi või märke) kandmisega digitaaldokumendile tekib alati uus dokument, mis nõuab selle varustamist uue digitaalallkirjaga (ja ka ajatempliga, kehtivuskinnitusega jm) Seepärast tuleb praeguse asjaajamise mõttes ühte dokumenti vaadelda digitaalasjaajamises mitmete dokumentide jadadena ja neid kõiki eristada

17. Digiarhiveerimine: üldised seaduspärad • Kui paberkandjal dokument arhiveeritakse peale aktiivse kasutuse lõppu, siis digidokument kohe peale loomist • Digidokumendi arhiveerimine toimub alati digitaalselt: hüpermeediumkogumit ei saa kadudeta teisendada järjestatud tekstiks • Arhiveeritud digidokumendi tõestusväärtuse tagab alati digitaalallkiri • Massiline virtuaalne kaugarhiveerimine

18. Olulisim digibüroos: virtuaalse lahknemine füüsilisest Digiajastu büroo peamine ja olulisim omadus: seal, kus dokumenti koostatakse, loetakse, muudetakse või kasutatakse, ei pea ta asuma füüsiliselt: piisab kui need kaks paika on omavahel ühendatud sideliinidega Dokumendi füüsiline hoiukoht hakkab reeglina erinema virtuaalsest hoidmiskohast Tekivad võrgu vahendusel toimivad klient-server süsteemid (telepank, e-maksuamet jm)

19. Miks me peame digidokumente hoidma kaugel? ,I • Dokumendi hoidmine (arhiveerimine) eeldab teatud turvanõudeid, et oleks tagatud nende säilimine (vee, tule, niiskuse, varguste, tehnilise rikke jm eest) Need nõuded on kallid ja ei ole (tulevikus) mõtet neid kõiki paljudes kohtades (kõikides kontoriruumides) täita. • Samas on neid vaja reeglina mitmes eri paigas kasutada

20. Miks me peame digidokumente hoidma kaugel? ,II • Kui me säilitame digidokumenti korraga mitmes eri kohas (digidokument on piiramatult kopeeritav), siis hävib dokument alles siis, kui hävib viimane eksemplar (nt kui kolmest arvutist kahes on ta hävinud) • Kui need arvutid on võrgus, siis on dokument võrgu vahendusel alles siis muutunud kättesaamatuks, kui viimane arvutitest on rivist välja langenud

21. Kaugarhiveerimisteenus Kõik märgid näitavad, et tulevikus tekivad spetsiaalsed teenusepakkujad firmad, kelle serverisse saab dokumente salvestada, kust neid saab üle võrgu luua, vaadata, muuta, kopeerida jne. Firma omakorda hoiab andmeid mitmes erinevas paigas, et vältida nende hävimist Kui dokumentide säilimine on asutuse/firma/organisatsiooni jaoks ülioluline, tellib ta teenuse mitmelt selliselt firmalt korraga

22. Kaugbüroo visioon, I • Dokumentidega saab teha tööd (luua, vaadata, muuta, otsida, hävitada...)kõikjal, kus on olemas ühendus võrguga (Interneti või selle järeltulijaga) • Dokumendid on füüsiliselt salvestatud paralleelselt mitmes arhiiviserveris, mis paiknevad eri (maailma) paigus nii üksteise kui ka kasutuskoha suhtes. Tekib nn dokumentide majutusteenus

23. Kaugbüroo visioon, II • Järjest enam koosolekuid hakkab toimuma virtuaalselt, üle videokonverentsisüsteemide (hädavariant – jututoa või IRC funktsionaalsus) • Dokumendid on võltsimise kaitseks varustatud looja digitaalallkirja ning ajatempligaSelle tagamiseks on loodud toimiv sertifitseerimise infrastruktuur (PKI)

24. Kaugbüroo visioon, III • Füüsilised bürooruumid kaovad aja jooksul sootuks ära või hakkavad sarnanema puhkeasutustega (köök, elutuba, saun jne). Reaalsed kokkusaamised hakkavad järjest enam toimima looduskaunites kohtades, üüripindadel jm Vahetu, silmast-silma suhtlusfaktor ei kao kusagile, vaid teiseneb NB! Inimene on sotsiaalne olend, kes vajab teist inimest!

25. Kaugbüroo visioon, IV • Personaalne töökoht hakkab meenutama näiteks paberimappi, mille üks külg on lahti tehes arvuti kuvar ja teine klaviatuur Selline seade hakkab asendama kaasaja (personaal)arvutit ,mobiiltelefoni, märkmikku, raadiot, telerit jms seadmeid Võrgus on see eetri, kaabli või satelliidi kaudu Kui vaja, võib pildi suurelt seinale näidata

26. Kaugbüroo visioon, V • Ligipääs andmetele endile (loomiseks, muutmiseks, vaatamiseks, kustutamiseks jne) toimub end süsteemis teatud osas autentides • Seda saab teha (eri turvarasemetel): • parooliga • esemega (kiipkaart, võti) • esemega + parooliga (kiipkaart, nt ID-kaart) • biomeetrilise tuvastusvahendiga (sõrmejälg, silma vikerkest, peakolju kuju) • universaalse meetodiga (mitu eeltoodut)

27. Digitaalarhiveerimise teoreetilised põhiprobleemid ... ehk nende eripärad paberdokumentide arhiveerimise probleemidest: • andmekandja säilivuse probleem • vormingu probleem • tervikluse ehk tõestusväärtuse probleem Vaid esimene probleem sarnaneb osaliselt paberdokumentide arhiveerimise probleemidega: kaks viimast on uudsed ja vajavad uudseid lahendusi uudsete metoodikatega

28. Andmekandja säilivuse probleem, I Me peame valima digitaalandmete talletamiseks sellise andmekandja, et ta ei muudaks aastatega (vastavalt vajadusele ka aastakümnete ja sadadega) oma füüsikalisi omadusi, nii et andmed oleksid sellelt pikka aega loetavad Lisaks peame tagama, et aastate (või aastakümnete- ja sadade) pärast leidub arhiivis vähemalt üks tehniline seade, mis on võimeline seda andmekandjat lugema

29. Andmekandja säilivuse probleem, II Täiendav probleem: me ei tea, kuidas käituvad pikkade aastatega uudsed andmekandjad laborikatsetega ei saa seda testida ja teoreetiliselt on võimalik vaid asja ligikaudselt hinnata– 10 aastat tagasi polnud praeguse tehnoloogiaga andmekandjaid olemas • Negatiivsed näited: • CD plastpõhi muutub ajapikku läbipaistamtuks • magnetkandja demagneetub • magnetlint muutub rabedaks

30. Lahendused andmekandja säilivuse probleemile • Tehniliste seadmete ja nende olemasoluga pole probleemi(maailmas on olemas kõikide seni valmistatud seadmete töötavad prototüübid) • Andmekandja füüsiline vananemine on väga tõsine probleem(keegi ei saa iial teadma kindlal uute materjalide käitumist pika aja jooksul) Kuid õnneks on ta pseudoprobleem, mida ei saa küll ületada, kust saab aga ümber minna:digitaalteabe saab ümber kirjutada uuele kandjale

31. Säilitada eset (säilikut) vs säilitada selle andmeid? Digitaalteabe üks oluline omadus (eripära paberdokumentidest) ta ei ole püsivalt seotud kandjaga ehk on piiramatult kadudeta kopeeritav Paberdokumendi säilitamine = paberilehe säilitamine Digidokumendi säilitamine = bitijada säilitamine Vastuseis püüdele säilitada digitaaldokumenti püsivast kandjast eraldatult (nt perioodiliselt kettalt kettale ümberkirjutamise teel on psühholoogiline, mitte tehniline

32. Võimalus säilitada dubleeritult Kuna digitaalandmetel (dokumentidel) ei ole originaali ega koopiaid (st kopeerimisel tekkivad failid on sama head kui originaalid, võime töökindluse huvides arhiveerida ta mitmes eksemplaris. See on järjekordne võimalus, mida paberdokumentide korral eiole Dubleerimine ehk säilitamine mitmes eksemplaris võimaldab saavutada linaarsete kulutuste kasvuga eksponentsiaalset töökindluse kasvu. Its seda masspruugitakse (varundamine, peegelserverid jms

33. Võimalus kuumarhiveerida Suure tõenäosusega on tuleviku digitaalarhiiv üks netipõhine teenus, kus andmed ei tolmne kandjatele salvestatult riiulitel, vaid on kantud serverite kõvaketastele, kus soovijad saavad neid Interneti vahendusel kasutada • Põhjused: • Jooksvas kasutuses olevad andmed saadaval serveris netipõhiselt (tekib nn virtuaalkontor) • Digitaalandmete arhiveerimine toimub mitte aktiivse kasutuse lõpul, vaid selle alguses • Arvutustehnika (sh kettamahud) kasvavad tempoge pooleteise aastaga 2 korda (nn Moore’i reegel)

34. Andmete vormingu probleem Probleem: peame tagama, et meie infovormingut (RTF, DOC, HTML, MP3, GIF) suudetakse lugeda aastakümnete ja sadade pärast Ka see probleem on lahendatav, kuna • Inimene suudab kaasajal lugeda kõiki muistsete tsivilisatsioonide kirju, kui see oskus pole vahepeal mingite kataklüsmide tõttu ära kadunud • Arvutite jõudlus kasvab tempoga pooleteise aastaga kaks korda ja ei ole tehniline probleem säilitada uues tarkvaras vanade vormingute loetavus

35. Tõestusväärtuse probleem, I Digidokumendi (digiallkirja) erinevus paberdokumendist:kui paberdokumendil põhineb tõestusväärtus dokumendi füüsilistel omadustel, siis digitaalteave korral põhineb ta sellel, et teatud (matemaatilisi) operatsioone ei saa praktikas hetkel sooritada vähema kui miljonite aastatega Matemaatika ja infotehnoloogia arenevad aga meeletu kiirusega edasi ja homme võib olukord olla teistsugune...

36. Tõestusväärtuse probleem, II Probleem:digitaalallkirja aluseks olevad matemaatilised operatsioonid on piisavalt turvalised küll hetkel, kuid matemaatika ja arvutustehnika kiire areng ei taga pikaajalist (nt aastakümnetete pikkust) turvalisust Reaalne on, et paarikümne aasta pärast on kaasajal headele tavadele vastav digitaalallkiri praktikas murtav, st lisaks privaatvõtmele kui allkirja andmise vahendile saab digitaalallkirja hakata andma ka avaliku võtmega, mida teab igaüks, kes antud allkirja kontrollida tahab

37. Lahendus tõestusväärtuse probleemile, I Lahendus: teatud perioodi (nt kümne aasta) tagant tuleks arhiveeritud digitaalsäilikud varustada täiendava digitaalallkirjaga, milleks peab olema usaldatav kolmas osapool. Selle usaldatava kolmanda osapoole võib nii siduda digitaalallkirja infrastruktuuriga kui ka võib selleks olla mingi eraldiseisev instants Suure tõenäosusega võib selleks saada nt arhiiv (või tema mantlipärija) ning seda hakatakse tulevikus pidama umbes samalaadseks tüüptegevuseks nagu kaasajal räbaldunud dokumentide lappimist

38. Lahendus tõestusväärtuse probleemile, II Selline ülesertifitseerimine oleks omamoodi tõend a la “mina nägin seda dokumenti sellisena ning väidan ja tõestan oma (digitaal)allkirjaga, et ta selline oli” • See variant toimib, kui • Dokumendi originaali (aegunud matemaatikaga digitaalallkirjaga) hoitakse paigas, kus ta on muutmiste eest muude meetoditega kaitstud • On loodud teatud valideerimine ehk võrdlusmoment tulevikuks

39. Lahendus tõestusväärtuse probleemile, III Säärast ülesertifitseerimist võib hakata kasutama ka olemasolevate paberdokumentide digitaliseerimiseks, kui selleks tekib vajadus Muul viisil ei ole võimalik paberdokumenti digitaliseerida, et säiliks tema tõestusväärtus: tõestusväärtuse tagamise mehhanismid on selleks kardinaalselt erinevad Arvatavasti osa arhiivide mantlipärijaid hakkavad kaugemas tulevikus sellele spetsialiseeruma

40. Tõestusväärtuse probleemi lahendamise alternatiivvariant • Perioodilist ülesigneerimist on vaja juhul, kui me ei säilita kandjat, vaid neil olevaid andmeid, mida aeg-ajalt kirjutatakse ühelt kandjalt teisele.Sellega langeb automaatselt ära andmekandja säilivuse probleem • On olemas ka teine alternatiiv: säilitada andmed koos kandjaga, nii et andmed oleksid kandjaga püsivalt seotud ja neid ei saa seal muuta (masstoodanguna valmistatud CD, DVD jm). Sel korral ei ole pikaajalist tõestusväärtust (terviklust) vaja kaitsta digitaalallkirja juures kasutatavate matemaatiliste meetoditega, ja me pääseme perioodilisest ülesigneerimisest. Siis ”tuleb tagasi” aga andmekandja säilivuse probleem, mida muidu ei esine

41. Praktilised lahendused: teooria Erinevalt digiallkirjastamise tarkvarast on praktikasse rakendatut arhiveerimises seni veel vähe. Need kujunevad tõenäoliselt koos heade tavade ja rahvusvaheliselt kinnistunud standarditega välja lähiaastail Peamiseks eelduseks on digitaalallkirja rakendamine ja sellega varustatud dokumente masspruukimine nii, et dokument on kõikides elutsükli faasides digitaalkujul ja teda ei saagi kadudeta paberkujule viia Otsest praktilist eeskuju pole meil selles võtta, kuna muu maailm on Eestiga võrreldes arengus sama kaugel

42. Praktilised lahendused: praktika Soovitus: arhiveerida CDdele, kasutades korralikku toorikut. Kõrgendatud käideldavusnõude korral võiks teha kahes eksemplaris eri firma toorikutele ja hoida eri kohtades • Ülesigneerimisoht ei hakka ”kollitama” enne 10-20 aastat • Kui tekib tulevikus kuumarhiveerimisvajadus, saab tagantjärgi lahendada • HTML, PDF, DOC, RTF jne on ka lähitulevikus loetavad vormingud

43. Paberilt digisse ja vastupidi? Üldpõhimõte: vajab teatud instantse ja korraldatud tööd ja on teatud nüanssidega isegi võimalik Paber  digi. Saab skaneerida, tulemus kas pildina, PDF failina või OCR-tuvastatud tektina. Reeglina peab olema varustatud skaneerija digiallkirjaga, kellel teatud kohustused ja vastutus Digi  paber. Kui ei ole hüpertekst ja ei ole multimeedium (v.a. pildid/skeemid), saab tihti välja trükkida. Tuleb reeglina varustada väljatrükkida omakäelise allkirjaga, kellel teatud kohustused ja vastutus

44. ID kaart on: • turvaline digitaalallkirja andmise vahend, sisaldades võtme genereerimise, privaatvõtme säiltamise ja krüpteerimise funktsioone • turvaline isiku autentimisvahend kõikides klient-server süsteemides • Eesti siseriiklik isikutunnistus ID kaardi projekt: olemus Praegu on välja jagatud üle 500 tuhande ID kaardi ID kaardi kasutamine eeldab kiipkaardilugejat (chip car reader), mis uuematel arvutitel on tihti sisse ehitatud)

45. ID kaart

46. ID kaart: miks autentimiseks?, I Reeglina peab kasutaja end infosüsteemis autentima, et süsteem saaks üheselt veenduda selle kasutajas. • Seda saab teha peamiselt neljal viisil • esemelise volitustõendiga (võti, kiipkaart jms) • kasutajale ainuteada oleva parooli (password) sisestamisega • biomeetriliste volitustõenditega • kombineeritud metoodikaga

47. ID kaart: miks autentimiseks?, II Konkurentsitult on turvalisim autentimismeetod kombineertitud, kus krüpto-põhisele esemele lisandub parool. ID kaart on hetkel ainus säärane seade • Säärane kombineeritud meetod ei ole • varastatav • replikeeritav • On aga • mugav kasutada • ründetarkvarakindel Vaid ese on varastatav, vaid parool varastatav ja replikeeritav, biomeetria replikeeritav

48. Kus ei sobi ID kaarti kasutada? Üldreegel: ei sobi kasutamiseks avalikes paikades, kus PIN-koodi mahavaatamine juhuslike isikute poolt ei ole välistatud • Nendes paikades on mõistlik: • kasutada spetsiaalsed seadet + parooli (mis vatrastamise korral ei võimalda ”pahalasel” muud teha • kasutada mingit muud kombineeritud autentimisviisi • kasutada esemelist, teadmuslikke või biomeetrilisi autentimisvahendeid

49. Käesoleva ettekande materjalid (MS PowerPoint 2000 vormingus) on saadaval veebis aadressil http://www.itcollege.ee/~valdo/taiend/plokk3-2.ppt Edasised küsimused palun aadressil mois@mois.ee

50. Tänan tähelepanu eest!