ГОСТ-шифрование: криптографические стандарты России
Проверено экспертной редакцией SecRadar · по первоисточникам ФСТЭК / ФСБ / Банка России
ГОСТ-шифрование — это семейство российских криптографических стандартов: блочные шифры Кузнечик и Магма (ГОСТ 34.12), электронная подпись (ГОСТ 34.10), хеш-функция Стрибог (ГОСТ 34.11) и режимы работы (ГОСТ 34.13). Их применение обязательно там, где нужна сертифицированная криптография — в госсекторе, на значимых объектах КИИ, при работе с гостайной. Регулятор криптографии в России — ФСБ (не ФСТЭК).
Кратко
- Блочные шифры
- ГОСТ 34.12-2018 — Кузнечик (блок 128 бит) и Магма (блок 64 бита), ключ 256 бит у обоих.
- Электронная подпись
- ГОСТ 34.10-2018 — ЭЦП на эллиптических кривых; цепочка редакций: ГОСТ Р 34.10-2001 → ГОСТ Р 34.10-2012 → ГОСТ 34.10-2018 (межгосударственный, на основе редакции 2012 года).
- Хеш-функция
- ГОСТ 34.11-2018 — «Стрибог», 256 или 512 бит; цепочка редакций: ГОСТ Р 34.11-94 → ГОСТ Р 34.11-2012 «Стрибог» → ГОСТ 34.11-2018 (межгосударственный, на основе редакции 2012 года).
- Режимы работы
- ГОСТ 34.13-2018 — режимы шифрования (ECB, CTR, OFB, CBC, CFB, MAC).
- Устаревший
- ГОСТ 28147-89 — отменён в РФ и СНГ с 31 мая 2019 года, заменён ГОСТ 34.12-2018/34.13-2018 (алгоритм вошёл в них как «Магма»); разработка новых СКЗИ на этом алгоритме запрещена ФСБ с 1 июня 2019 года, допускается только для совместимости.
- Регулятор
- ФСБ России (сертификация СКЗИ, лицензирование шифровальных средств).
Семья криптографических ГОСТов
Российская криптография описана набором взаимосвязанных стандартов. Каждый закрывает свою задачу — шифрование, подпись, хеширование, режимы работы:
↔ таблицу можно прокрутить вбок
| Стандарт | Что задаёт | Название/алгоритм | Заменил |
|---|---|---|---|
| ГОСТ 34.12-2018 | Блочное шифрование | Кузнечик (128 бит), Магма (64 бита) | ГОСТ 28147-89 |
| ГОСТ 34.13-2018 | Режимы работы блочных шифров | ECB, CTR, OFB, CBC, CFB, выработка имитовставки | — |
| ГОСТ 34.10-2018 | Электронная подпись | ЭЦП на эллиптических кривых (256/512 бит) | ГОСТ Р 34.10-2012 (тот заменил ГОСТ Р 34.10-2001) |
| ГОСТ 34.11-2018 | Хеш-функция | Стрибог (256/512 бит) | ГОСТ Р 34.11-2012 (тот заменил ГОСТ Р 34.11-94) |
| ГОСТ 28147-89 | Блочное шифрование (отменён с 31.05.2019) | лёг в основу шифра «Магма» | — |
Блочные шифры: Кузнечик и Магма (ГОСТ 34.12)
ГОСТ 34.12-2018 описывает два блочных шифра:
- Кузнечик — современный шифр с размером блока 128 бит и ключом 256 бит. Спроектирован в 2010-х, считается основным для новых систем: больший блок даёт лучшую стойкость к ряду атак.
- Магма — шифр с блоком 64 бита и ключом 256 бит. По сути это формализация старого алгоритма ГОСТ 28147-89: его сохранили в стандарте для совместимости с ранее развёрнутыми решениями.
Сами по себе блочные шифры шифруют один блок фиксированного размера — как их применять к данным произвольной длины, задаёт отдельный стандарт режимов ГОСТ 34.13-2018 (гаммирование, сцепление блоков, выработка имитовставки и др.).
ГОСТ 28147-89 — устаревший, но живучий
ГОСТ 28147-89 — блочный шифр 1989 года, десятилетиями бывший основным шифром в СССР и России (блок 64 бита). Стандарт официально отменён в России и СНГ с 31 мая 2019 года, заменён ГОСТ 34.12-2018/34.13-2018: алгоритм вошёл в новый стандарт под именем «Магма». С 1 июня 2019 года ФСБ запретила разработку новых СКЗИ (вне гостайны) на этом алгоритме — допускается только обеспечение совместимости с уже развёрнутыми системами.
В новых проектах используют только 34.12 (прежде всего Кузнечик); 28147-89 встречается лишь в унаследованных системах.
Электронная подпись: ГОСТ 34.10
ГОСТ 34.10-2018 задаёт алгоритм электронной цифровой подписи на эллиптических кривых с длиной ключа 256 или 512 бит. Это межгосударственная редакция, подготовленная на основе национального стандарта ГОСТ Р 34.10-2012 (который, в свою очередь, заменил ГОСТ Р 34.10-2001) и введённая как национальный стандарт РФ с 1 июня 2019 года. Именно этот стандарт лежит в основе квалифицированной электронной подписи (КЭП) в РФ — подробнее в разборе электронной подписи и 63-ФЗ.
Для проверки подписи используется хеш-функция Стрибог (ГОСТ 34.11) — стандарты работают в связке: сначала считается хеш документа, затем он подписывается по 34.10.
Хеш-функция Стрибог: ГОСТ 34.11
ГОСТ 34.11-2018 описывает криптографическую хеш-функцию «Стрибог» с длиной выхода 256 или 512 бит. Функция впервые введена как национальный стандарт ГОСТ Р 34.11-2012 (заменивший устаревший ГОСТ Р 34.11-94), а межгосударственная редакция ГОСТ 34.11-2018 введена как национальный стандарт РФ с 1 июня 2019 года. Стрибог применяется для контроля целостности данных и как часть механизма электронной подписи (хешируется документ перед подписанием по ГОСТ 34.10).
Где применяется ГОСТ-шифрование
ГОСТ-криптография реализуется в средствах криптографической защиты информации (СКЗИ) — их сертифицирует ФСБ России. Основные сценарии:
- Электронная подпись — КЭП по ГОСТ 34.10 (УЦ, КриптоПро CSP, ViPNet CSP и др.);
- ГОСТ TLS / защищённые каналы — шифрсьюты на Кузнечике/Магме для сайтов госорганов и обмена с ГИС;
- ГОСТ VPN / криптошлюзы — российские VPN-решения (Континент, С-Терра, ViPNet) шифруют трафик по ГОСТ 34.12;
- Аппаратные модули безопасности — HSM для хранения ключей и крипто-операций по ГОСТ;
- PKI — инфраструктура открытых ключей на ГОСТ-алгоритмах.
Частые вопросы
Что такое ГОСТ-шифрование?
Чем отличаются Кузнечик и Магма?
ГОСТ 28147-89 ещё используется?
Кто регулирует криптографию — ФСБ или ФСТЭК?
СКЗИ: классы и регулирование
Как ГОСТ-криптография превращается в сертифицированное средство защиты — классы КС1–КА, зона ФСБ, когда применение обязательно.