ГОСТ Р 71252-2024
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Информационная технология
КРИПТОГРАФИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ
Протокол защищенного обмена для индустриальных систем
Information technology. Cryptographic data security. Cryptographic industrial security protocol
ОКС 35.040
Дата введения 2024-04-01
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Информационные технологии и коммуникационные системы" (АО "ИнфоТеКС")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 26 "Криптографическая защита информации"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 февраля 2024 г. № 235-ст
4 ВЗАМЕН Р 1323565.1.029-2019
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
Настоящий стандарт содержит описание протокола CRISP - CRyptographic Industrial Security Protocol - неинтерактивного протокола защищенной передачи данных, разработанного для применения в индустриальных системах. Протокол CRISP может быть использован для обеспечения конфиденциальности и аутентификации сообщений и для защиты от навязывания повторных сообщений.
Протокол CRISP реализует защиту исходных сообщений путем их опционального шифрования, а также вычисления имитовставки, в частности, для аутентификации сообщений и для защиты от навязывания повторных сообщений с использованием криптографических методов.
Протокол CRISP представляет собой совокупность набора полей, правил их формирования и обработки и может использоваться с любым протоколом передачи данных, способным доставить сформированные данные адресатам. При этом на защищаемую систему возлагается задача доставки сформированных данных посредством используемых протоколов. В частности, адресация и маршрутизация данных возлагается на защищаемую систему.
Примечание - Настоящий стандарт дополнен приложением А.
Настоящий стандарт описывает протокол CRISP, который применяется в системах с жесткими ограничениями на длину передаваемых данных, требующих использования неинтерактивных протоколов.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 34.12-2015 Информационная технология. Криптографическая защита информации. Блочные шифры
ГОСТ Р 34.13-2015 Информационная технология. Криптографическая защита информации. Режимы работы блочных шифров
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 CRISP-сообщение: Сообщение, защищенное с помощью протокола CRISP.
3.2 базовый ключ: Секретный ключ, известный только отправителю и получателю.
3.3 идентификатор ключа: Информация, использующаяся при определении ключа обработки CRISP-сообщения.
3.4 индустриальная система: Комплекс средств, обеспечивающий полный цикл функционирования производства или отдельного технологического процесса в различных областях экономики.
3.5 имитовставка: Строка бит фиксированной длины, полученная применением симметричного криптографического метода к сообщению, добавляемая к сообщению для обеспечения его целостности и аутентификации источника данных.
3.6 исходное сообщение: Сообщение до защиты его протоколом CRISP.
3.7 криптографический набор; криптонабор: Совокупность криптографических алгоритмов и параметров, используемых в протоколе CRISP.
3.8 неинтерактивный протокол: Протокол, не требующий взаимного обмена сообщениями.
3.9 окно принятых сообщений: Диапазон допустимых порядковых номеров CRISP-сообщений, в котором помечены порядковые номера принятых CRISP-сообщений.
Примечание - Максимальным номером окна принятых сообщений является максимальный номер среди принятых CRISP-сообщений; минимальный номер окна принятых сообщений определяется максимальным номером окна принятых сообщений и размером окна принятых сообщений.
3.10 отправитель: Сторона, создающая CRISP-сообщение из исходного сообщения.
3.11 получатель: Сторона, восстанавливающая исходное сообщение из CRISP-сообщения.
3.12 производный ключ: Ключ шифрования сообщения или ключ вычисления имитовставки.
В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:
V* | - множество всех двоичных строк конечной длины, включая пустую строку; |
|x| | - длина (число компонент) строки ; |
- множество всех двоичных строк длины s, где s - целое неотрицательное число; нумерация подстрок и компонент строки осуществляется справа налево, начиная с нуля; | |
x||y | - конкатенация двоичных строк x и y из V*, т.е. строка из , в которой подстрока с большими номерами компонент из , совпадает со строкой x, а подстрока с меньшими номерами компонент из , совпадает со строкой y; |
- множество всех байтовых строк длины l, 1; имеет место соответствие между элементами множеств и , задаваемое равенством , где , , , i = 0, 1, ..., 8I-1; | |
- двоичная строка, состоящая из r нулей; | |
| - отображение, ставящее в соответствие строке , , строку , , i = 0, 1, ..., m-1, 1; |
| - отображение, ставящее в соответствие строке , , строку , , i = 0, 1, ..., m - 1, 1; |
binary('string',l) | - представление символьной строки string, состоящей из m символов, 1, в виде байтовой строки длины l, , при котором сначала осуществляется посимвольный (с сохранением порядка следования символов) перевод исходной строки в байтовую строку (, ..., , ) длины m в соответствии с ASCII-представлением каждого символа, после чего в случае l=m в качестве результата выдается байтовая строка (, ..., , ), а в случае l>m - байтовая строка (0x00, ..., 0x00, , ..., , ) длины l; |
byte(X,l) | - представление целого числа X, , в виде байтовой строки длины I, 1, при котором соответствующая итоговой байтовой строке двоичная строка , , i = 0, 1, ..., 8l-1 есть бинарное представление числа X, т.е. ; |
| - ключ шифрования сообщения; |
| - ключ вычисления имитовставки; |
K | - базовый ключ; |
Size | - размер окна принятых сообщений. |
Здесь и далее названия полей сообщений выделяют прямым полужирным шрифтом. При указании конкретного значения поля используют курсив.
Для записи чисел используется сетевой порядок байтов (Big-endian).
Перечень полей CRISP-сообщения приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Перечень полей CRISP-сообщения
Номер поля | Наименование поля | Длина поля в битах | |
1 | Заголовок | ExternalKeyldFlag | 1 |
2 |
| Version | 15 |
3 |
| CS | 8 |
4 |
| Keyld | От 8 до 1024 |
5 |
| SeqNum | 48 |
6 | PayloadData | Переменная | |
7 | ICV | Переменная, определяется значением CS |
Признак необходимости внешней информации для однозначного определения базового ключа для обработки входящего CRISP-сообщения. Длина поля - 1 бит.
ExternalKeyldFlag = 0 означает, что базовый ключ для обработки входящего CRISP-сообщения однозначно определяется значением Keyld. ExternalKeyldFlag = 1 означает, что для однозначного определения базового ключа для обработки входящего CRISP-сообщения требуется дополнительная информация.
Версия протокола CRISP. Беззнаковое целое число. Длина поля - 15 бит.
Текущий документ описывает протокол CRISP, для которого Version = 0.
Идентификатор криптографического набора. Беззнаковое целое число. Длина поля - 8 бит.
Идентификатор определяет криптографический набор, используемый для создания CRISP-сообщения или восстановления исходного сообщения из CRISP-сообщения. Всего может использоваться не более 256 различных криптонаборов, исходя из 8-битной длины поля CS CRISP-сообщения.
Список механизмов и параметров, определяемых и/или описываемых в криптографическом наборе, приведен в таблице 2.
Таблица 2 - Состав криптографического набора
Параметр | Описание | Правила задания | Назначение |
EncryptionAlg | Алгоритм шифрования данных | Описание блочного шифра (или ссылка на такое описание); описание режима работы блочного шифра (или ссылка на такое описание), включая задание всех необходимых параметров | Алгоритм используется при шифровании сообщения (поля PayloadData) |
MACAIg | Алгоритм выработки имитовставки | Описание алгоритма (или ссылка на такое описание), включая задание всех необходимых параметров | Алгоритм используется при выработке имитовставки для полей 1-6 CRISP-сообщения |
MACLength | Длина имитовставки | Длина имитовставки задается в байтах | - |
DerivelV | Алгоритм формирования синхропосылки | Описание алгоритма (или ссылки на такое описание); алгоритм должен быть согласован со спецификациями шифров и режимами их работы | Алгоритм используется для формирования синхропосылки при шифровании сообщения |
DeriveKey | Алгоритмы выработки производных ключей из базового ключа | Описание алгоритмов, включая задание всех необходимых параметров | Алгоритмы используются для формирования ключей шифрования сообщения и ключей вычисления имитовставки |