Circolare 19 giugno 2000 n. AIPA/CR/24

Linee guida per l'interoperabilità dei certificatori

(G.U. 30 giugno 2000, Serie generale n. 151)

Premessa
Il processo di firma digitale
  Struttura del certificato
  Rappresentazione delle informazioni contenute nei certificati
  Struttura e formato delle lista di revoca e sospensione
  Struttura e rappresentazione dei documenti firmati
Sviluppi futuri

Allegato tecnico

Le regole tecniche del DPCM 8 febbraio 1999, fissano i principi generali per esercitare l'attività di certificatore a norma della legge italiana (DPR 513 1997).

Tali principi indicano, fra l'altro, alcuni fra i più diffusi standard internazionali di riferimento nel campo dei sistemi di firma elettronica.

Il meccanismo di firma digitale si basa su concetti fondamentali come quelli di un ente certificatore (Certification Authority) e di chiavi pubblica (Kpub) e privata (Kpri) da utilizzare per la firma.

Tra le principali funzioni che un certificatore deve garantire ci sono quella di produrre il certificato che stabilisce il legame univoco tra la chiave privata ed il legittimo possessore, di custodire la chiave pubblica in una lista consultabile e di garantire la validità temporale del potere di firma (validità del certificato).

Dopo circa un anno dalla pubblicazione delle regole tecniche, sette certificatori sono stati già inclusi ufficialmente nell'elenco pubblico tenuto dall'AIPA e altri sono in procinto di iscriversi. Al fine di garantire omogeneità operativa e corretta interazione tra gli utenti che utilizzano la firma digitale, tutti i certificatori iscritti o in corso di iscrizione hanno concordato sulla necessità di individuare un documento di linee guida che, ad integrazione degli standard esistenti, desse chiare indicazioni su come affrontare i problemi sulla struttura del certificato e delle sue estensioni, sulla struttura delle liste di revoca e su quelle delle "buste elettroniche", colmando in tal modo le lacune dovute ad una interpretazione proprietaria di alcune regole sintattiche e semantiche degli standard. Tale esigenza era per altro già stata manifestata agli intermediari finanziari ed ai gestori dei sistemi di pagamento dalla Banca d'Italia, nell'ambito dell'analisi dei requisiti necessari al pieno e sicuro utilizzo della firma digitale nei trasferimenti elettronici di moneta.

La normativa vigente consente l'utilizzo di una serie di algoritmi e strutture dati definiti in standard de jure o standard de facto. Non era possibile imporre regole precise, poiché ogni riferimento diretto ad una specifica tecnica avrebbe potuto generare squilibri sul mercato o addirittura escludere a priori una serie di fornitori. Si è perciò preferito seguire la via di fornire delle indicazioni di riferimento e poi orientarle con l'approvazione degli attori di mercato.

Questa è la strada che si è inteso perseguire con la costituzione, da parte dell'Autorità per l'informatica nella Pubblica Amministrazione, di un gruppo di lavoro, denominato "Gruppo di lavoro Interoperabilità dei Certificatori", costituito dai certificatori iscritti, o di prossima iscrizione, nell'elenco pubblico, con l'ulteriore apporto della Banca d'Italia. Attorno a questo tavolo sono stati discussi i problemi di interoperabilità che, a prescindere dalla necessaria aderenza alla normativa tecnica vigente, si pongono in una infrastruttura a chiave pubblica per la firma digitale, in assenza di accordi precisi su una serie di questioni tecnologiche. Le soluzioni al momento concordate costituiscono solo il primo passo di un percorso che si prolungherà nel tempo affrontando i temi dell'adeguamento della legislazione italiana alla normativa europea sulla firma elettronica, dell'aggiornamento delle regole tecniche all'evoluzione tecnologica, ed ogni altra problematica operativa che si dovesse manifestare sul tema della firma elettronica/digitale.

Nei paragrafi successivi, dopo una breve descrizione del processo di firma digitale, verranno descritti i problemi riscontrati e la strategia risolutiva prescelta. Per gli aspetti tecnologici che hanno caratterizzato le soluzioni individuate e concordate al tavolo sopra citato si rimanda all'allegato tecnico.

Il processo di firma digitale

A fine puramente indicativo si riporta nel seguito una breve descrizione del processo di firma digitale, così come prevista dalle norme di legge e garantito dai diversi fornitori che hanno dato origine al citato gruppo di lavoro.

Nell'effettuare la firma di un documento elettronico bisogna attivare una serie di procedure che in modo sintetico sono:

1) generazione dell'impronta del documento elettronico (una sorta di rappresentazione binaria ed univoca del documento),

2) cifratura dell'impronta del documento elettronico per mezzo della chiave privata Kpri,

3) creazione di una "busta elettronica" che contiene il documento, la firma definita al punto precedente e il certificato emesso dal certificatore che lega la chiave privata al suo possessore.

Il destinatario del documento elettronico firmato deve essere in grado di:

a) aprire la "busta elettronica",

b) decifrare l'impronta del documento elettronico con la Kpub del firmatario estratta dal certificato,

c) calcolare l'impronta del documento elettronico e verificare il valore ottenuto con quello firmato ai fini dell'integrità del messaggio,

d) aprire il certificato e leggere l'identità del soggetto per verificare l'identità del mittente e la validità temporale della sua firma. Per effettuare tale verifica, si deve accedere ad una speciale lista (Certification Revocation List) redatta da ogni certificatore e ricercare se il certificato ricevuto appartenga alla lista oppure no. In caso negativo, il certificato deve essere considerato ancora valido e pertanto il documento elettronico può considerarsi valido secondo quanto previsto dal DPR 513.

In sintesi:

Affinché la diffusione della firma digitale possa avvenire in modo efficace occorre che i documenti firmati da un soggetto mittente che utilizza i servizi offerti da un certificatore possano essere letti e gestiti da un soggetto destinatario che invece utilizza i servizi offerti da un altro certificatore. Se ciò non fosse possibile, lo scambio di documenti elettronici potrebbe avvenire solo fra soggetti che utilizzano uno stesso certificatore.

Molteplici sono le difficoltà che impediscono di fatto l'interoperabilità dei documenti firmati elettronicamente. Un primo ostacolo di base nasce dal fatto che esistono in linea di principio almeno due grandi classi di procedimenti di crittografia basati su tecniche RSA e DSA. Tutti i certificatori presenti attualmente nell'albo dei certificatori, o in corso di iscrizione, sono in grado di utilizzare solo la tecnica RSA.

Per rendere interoperabili le procedure di firma è necessario:

1) riconoscere il formato di una "busta elettronica";

2) essere in grado di poter aprire ed estrarre le informazioni contenute nella busta elettronica;

3) saper "leggere" il contenuto del certificato ed estrarre correttamente l'identità della persona che ha firmato e la relativa Kpub;

4) essere in grado di capire quale algoritmo sia stato utilizzato per ottenere l'impronta del documento elettronico e applicare lo stesso algoritmo al documento estratto dalla busta elettronica;

5) sapere come ricercare in modo efficace il certificato inserito nella busta elettronica nella CRL del certificatore in modo da validare definitivamente la firma.

E' fondamentale capire che gli attuali standard internazionali non garantiscono i precedenti cinque punti in modo automatico: molte sono le scelte possibili affidate al certificatore anche in funzione dei servizi che il certificatore intende offrire.

Nei mesi di febbraio, marzo e aprile 2000 sono state tenute presso l'Autorità per l'informatica una serie di riunioni con i certificatori per capire se e come fosse possibile definire in modo preciso delle scelte che garantissero l'interoperabilità così come definita nei cinque punti precedenti. Inoltre, a valle delle scelte effettuate si è verificato in modo operativo la possibilità concreta di poter interagire fra certificatori diversi.

Il risultato conseguito è tecnicamente riportato nel documento in allegato.
E' importante rilevare che questo risultato rappresenta un "primizia" in campo internazionale e dimostra in modo concreto che su questo argomento l'Italia è e rimane all'avanguardia rispetto agli altri paesi e che può fornire un contributo significativo a livello internazionale al processo di standardizzazione in atto presso le sedi competenti.

Approccio metodologico

La prima e più importante decisione assunta dal GdL è stata quella di affrontare i problemi essenzialmente dal punto di vista operativo, avendo come primo obiettivo quello di raggiungere soluzioni concrete per i problemi più importanti. Da un lato ciò ha opportunamente limitato l'ambito di intervento del gruppo, dall'altro ha dato fondamentale importanza all'effettiva applicabilità delle soluzioni adottate, ossia alla disponibilità sul mercato degli strumenti necessari per attuarle.

Particolare rilevanza è stata attribuita alla semplicità delle soluzioni ed alla loro immediata applicabilità da parte di tutti i certificatori indipendentemente dalla piattaforma tecnologica da essi adottata.

Il secondo aspetto che si è preso in considerazione è stato quello della coerenza con i numerosi processi di standardizzazione in corso sulla tematica della firma digitale. La scelta è stata quella di evitare fughe in avanti, adottando soluzioni che, pur interessanti, al momento sono ancora allo stato di proposta e non sono supportate dai prodotti commerciali. Si è tuttavia scelto di tenerne conto per quanto possibile, in particolare evitando di adottare scelte che, nel caso in cui tali soluzioni venissero successivamente adottate effettivamente, richiederebbero onerosi riadattamenti dei prodotti sviluppati.

Le questioni su cui ci si è concentrati sono state essenzialmente la compatibilità dei certificati e l'interscambiabilità dei documenti firmati. Pertanto i principali problemi affrontati sono stati:
struttura del certificato;
rappresentazione delle informazioni in esso contenute;
struttura e formato delle lista di revoca e sospensione;
struttura e rappresentazione dei documenti firmati.

Struttura del certificato

Riguardo la struttura del certificato sono stati individuati gli elementi che debbono essere comunque presenti e quelli che viceversa possono essere omessi. Particolare attenzione è stata posta nell'individuazione delle estensioni previste dallo standard X.509v3 che è necessario utilizzare per soddisfare i requisiti della normativa, specificando, per quanto possibile le modalità di utilizzo e valorizzazione. Le scelte operate sono specificate nell'Allegato Tecnico, nel quale è disponibile anche una tabella riassuntiva.

Rappresentazione delle informazioni contenute nei certificati

Le modalità di rappresentazione delle informazioni all'interno di un certificato non sono completamente specificate dagli standard di base, tanto che attualmente sono in corso di definizione degli specifici "profili" che le definiscono in modo più dettagliato per specifici contesti applicativi. I problemi principali sono la codifica e la semantica dei campi utilizzati.

Queste linee guida si soffermano principalmente sui campi destinati alla identificazione dei soggetti ed in particolare del titolare. Problemi di non facile soluzione sono posti dai vincoli presenti negli standard riguardo al set di caratteri utilizzabile ed alle limitazioni poste dai prodotti disponibili sul mercato sulla lunghezza dei campi.
Le soluzioni adottate, pur alquanto primitive, sono state scelte per la loro semplicità ed efficacia, congiunte alla possibilità di implementazione immediata. Soluzioni più raffinate, peraltro già proposte a livello di standard internazionali, potranno essere adottate non appena consolidate ed adottate all'interno dei prodotti, senza però comportare onerose conversioni del pregresso.

Struttura e formato delle lista di revoca e sospensione

Le liste di revoca e sospensione, previste dalla normativa italiana e dagli standard internazionali, pongono non pochi problemi a causa della scarso ed inefficiente supporto che viene offerto dai prodotti commerciali. Per queste linee guida si è cercato di individuare gli elementi strettamente necessari per assicurare la funzionalità del sistema, sacrificando anche l'efficienza, se necessario per garantire la compatibilità. Il Certificatore ha comunque facoltà di mettere a disposizione soluzioni più avanzate, purché aggiuntive rispetto a quelle minime concordate.

Struttura e rappresentazione dei documenti firmati

La rappresentazione complessiva del documento firmato è l'aspetto su cui sono possibili il maggior numero di soluzioni e varianti. È infatti su questo aspetto che il gruppo ha dovuto lavorare maggiormente per raggiungere un sufficiente livello di compatibilità.

L'attenzione si è concentrata sulle numerose varianti del formato PKCS#7, quello maggiormente utilizzato in pratica, adottando una serie di convenzioni, non ultima quella di denominazione dei file in base alla tipologia di documento firmato, atte a rendere univoca l'interpretazione dell'oggetto utilizzato.

Sviluppi futuri

Il lavoro svolto consente di raggiungere un primo importante livello di interoperabilità tra gli strumenti di firma utilizzati nell'ambito della Pubblica Amministrazione.
Come controprova di quanto affermato, si riporta nel seguito una tabella che evidenzia lo stato di interoperabilità all'inizio dei lavori (chi parla con chi):

Attualmente ognuna delle otto Certification Authority è in grado di leggere documenti firmati utilizzando il certificato emesso da un'altra Certification Authority.

È auspicabile che il tavolo di discussione costituito dal GdL, esaurito il suo compito istituzionale continui, nelle forme e con gli strumenti che saranno ritenuti più idonei, ad operare per attuare un armonico processo di sviluppo che fornisca soluzioni adeguate e coerenti a tutte le problematiche di interesse.

Allegato Tecnico

D.P.R. 513/1997
D.P.C.M. 08/02/1999
RFC 1421 (P.E.M.)
RFC 2437 (PKCS#1)
RFC 2459
RFC 2314 (PKCS#10)
RFC 2315 (PKCS#7)
X.501
X.509
X.520
X.690
X.691
ISO 10118-3 (Algoritmi di hash)