Аппаратные криптографические модули (HSM) и их использование при хранении ключей от ЦФА

Право собственности на цифровой финансовый актив подтверждается записью в реестре на платформе оператора информационной системы. Доступ к этой записи контролируется криптографическими ключами. Если ключ скомпрометирован — владелец теряет контроль над активом, и юридически восстановить его будет крайне сложно. Именно поэтому операторы платформ ЦФА и крупные институциональные инвесторы используют аппаратные криптографические модули (HSM) — специализированные устройства для генерации, хранения и использования криптографических ключей.

HSM (Hardware Security Module) — это физическое устройство, выполняющее криптографические операции внутри защищённой аппаратной среды. Ключи никогда не покидают пределы модуля: даже операционная система сервера не может извлечь закрытый ключ в явном виде. Все подписи и расшифрования выполняются внутри HSM, а наружу передаётся только результат. Современные HSM поддерживают работу с алгоритмами как российских стандартов (ГОСТ Р 34.10-2012, ГОСТ 28147-89), так и международных (RSA, ECDSA, AES), что позволяет использовать их в гибридных схемах.

В контексте российского рынка ЦФА HSM приобретают дополнительное значение. Банк России требует от операторов информационных систем соблюдения стандартов информационной безопасности, включая использование сертифицированных СКЗИ (средств криптографической защиты информации). В большинстве случаев это означает применение HSM отечественного производства с сертификатами ФСТЭК и ФСБ.

Как HSM защищает ключи от ЦФА

Архитектура HSM построена на нескольких уровнях защиты. Физический уровень — корпус устройства устойчив к вскрытию (tamper-evident). При попытке несанкционированного вскрытия модуль автоматически уничтожает хранящиеся в нём ключи (zeroization). Аппаратный уровень — криптографические операции выполняются специализированным процессором, изолированным от основной системы. Программный уровень — доступ к операциям контролируется ролевой моделью и аутентификацией, как правило, мультифакторной.

Когда инвестор инициирует операцию с ЦФА — покупку, продажу, передачу — платформа формирует транзакцию, которую необходимо подписать закрытым ключом. Если платформа хранит ключи инвестора на своём сервере в программном виде, любой сбой безопасности сервера (SQL-инъекция, вредоносное ПО, инсайдер) может привести к утечке ключа. С HSM платформа отправляет в модуль хеш транзакции, модуль подписывает его внутри себя и возвращает подпись. Ключ при этом нигде не появляется в открытом виде.

Для крупных институциональных держателей ЦФА — паевых инвестиционных фондов, негосударственных пенсионных фондов, корпораций — HSM часто выступает элементом кастодианской инфраструктуры. Фонд заключает договор с оператором платформы и кастодианом. Кастодиан хранит ключи клиента в собственном HSM и обеспечивает их использование только по подтверждённым поручениям. Схема quorum-подписей (m-of-n) добавляет ещё один слой защиты: для выполнения операции требуется одновременное присутствие нескольких администраторов с отдельными токенами аутентификации.

Российские HSM и требования регулятора

Импортозамещение в сфере СКЗИ — не политическая декларация, а техническое требование. Постановление Правительства РФ №1873 от 23 апреля 2024 года определяет перечень объектов КИИ (критической информационной инфраструктуры), которые обязаны использовать отечественные СКЗИ. Платформы ЦФА, как финансовые инфраструктуры, попадают в эту категорию.

Основные российские производители HSM, применяемых в инфраструктуре ЦФА:

• «Континент АП» (компания «Код Безопасности») — имеет сертификаты ФСБ и ФСТЭК. Поддерживает алгоритмы ГОСТ 34.10-2012 (электронная подпись) и ГОСТ 28147-89 (шифрование). Производительность: до 500 подписей в секунду. Используется рядом операторов платформ.

• «Рутокен ЭЦП 2.0» (компания «Актив») — компактный HSM в форм-факторе смарт-карты или USB-токена. Широко применяется для хранения ключей квалифицированной электронной подписи, включая подписи, используемые при работе с платформами ЦФА. Цена: 3 000–8 000 рублей.

• «Сигма» (ИнфоТеКС) — сетевой HSM для серверных решений. Предназначен для высоконагруженных систем с большим количеством криптографических операций. Поддерживает кластеризацию и горячее резервирование. Цена: от 500 000 рублей за базовую конфигурацию.

Каждый из этих модулей прошёл сертификацию в ФСБ по классам защиты не ниже КС2 (для банковских систем — КС3). Сертификат ФСТЭК подтверждает соответствие требованиям по защите от несанкционированного доступа по 4 уровню доверия.

Облачные HSM: альтернатива для небольших компаний

Наряду с классическими on-premise решениями, в России появились облачные сервисы управления ключами. Yandex KMS, VK Cloud Secrets и «Ростелеком-Солар» предлагают управление криптографическими ключами в облаке с сертифицированными СКЗИ на стороне провайдера.

Для платформы ЦФА облачный HSM имеет ограничения. Банк России ожидает, что ключи, контролирующие записи в реестре ЦФА, хранятся в инфраструктуре под полным контролем оператора. Облачный провайдер — третья сторона, и вопросы распределения ответственности между провайдером и оператором не до конца урегулированы. Для кастодианских сервисов, обслуживающих институциональных инвесторов, облачный HSM пока неприемлем. Для внутренних нужд — тестовых сред, аналитических платформ, стейджинг-окружений — облачные решения работают и позволяют сэкономить на капитальных затратах.

Пошаговая процедура настройки HSM для работы с платформой ЦФА

1. Выбор и закупка HSM. Оператор или кастодиан выбирает модель с учётом планируемой нагрузки (количество криптографических операций в секунду) и требований по классу защиты. Для небольшого оператора подойдёт один модуль «Континент АП»; для крупной платформы с тысячами пользователей — кластер из нескольких модулей «Сигма».

2. Установка и инициализация. HSM устанавливается в защищённое помещение (серверная с контролем доступа, видеонаблюдением). Выполняется инициализация модуля: генерация мастер-ключа, настройка ролевой модели доступа (администратор, криптооператор, аудитор). Мастер-ключ разделяется на части по схеме Шамира и распределяется между тремя доверенными лицами.

3. Генерация ключевых пар. Для каждого участника системы генерируется уникальная ключевая пара (открытый и закрытый ключ). Закрытый ключ никогда не покидает HSM. Открытый ключ регистрируется в реестре платформы и привязывается к идентификатору участника.

4. Настройка API-интеграции. Платформа ЦФА интегрируется с HSM через стандартный интерфейс PKCS#11 или собственный API производителя. При каждой операции платформа отправляет в HSM запрос на подпись и получает подписанный результат. Типичная задержка операции: 50–200 миллисекунд.

5. Аудит и мониторинг. HSM ведёт внутренний журнал всех криптографических операций (кто, что, когда). Этот журнал периодически выгружается и анализируется службой информационной безопасности. Несанкционированная попытка доступа генерирует автоматический алерт. Важно, что журнал HSM невозможно подделать или удалить без уничтожения ключей — он хранится во внутренней защищённой памяти модуля.

Сравнение подходов к хранению ключей

Выбор конкретного решения зависит от роли участника рынка. Оператор информационной системы не имеет выбора — ему нужен серверный HSM с горячим резервированием. Кастодиан добавляет к этому мультиподпись-схемы. Инвестор выбирает между custodian-решением платформы и собственным Рутокеном.

Что происходит при компрометации

Если закрытый ключ, связанный с записью о праве на ЦФА, оказывается у злоумышленника, последний может инициировать транзакцию перевода актива на свой адрес. Платформа исполнит эту транзакцию, поскольку криптографическая подпись будет корректной. Юридически владелец сможет оспорить операцию в суде, но технически актив уже будет у нового держателя, и возврат возможен только по решению суда.

Именно поэтому операторы платформ ЦФА требуют от неквалифицированных инвесторов хранения ключей в управляемом HSM оператора или кастодиана. Самостоятельное хранение ключей (self-custody) на собственном USB-токене допускается, но оператор не несёт ответственности за утрату ключа инвестором.

Роль HSM при восстановления прав на ЦФА

Вопрос восстановления утраченного доступа к ЦФА — одна из самых острых тем на рынке. Если инвестор потерял Рутокен или забыл PIN-код, а закрытый ключ хранится на сервере платформы в HSM, восстановление возможно через идентификацию личности (личный визит, паспорт, СНИЛС). Оператор проверяет личность и переопределяет привязку ключа к учётной записи инвестора.

Если же инвестор хранил ключи самостоятельно (self-custody) и потерял носитель, восстановление невозможно ни технически, ни юридически. 259-ФЗ не предусматривает механизма восстановления утраченных ключей аналогично процедуре восстановления банковского пароля. Запись в реестре останется, но никто не сможет подписать транзакцию перевода или погашения. ЦФА фактически станут недоступными.

Вот почему крупные институциональные инвесторы настаивают на кастодианском хранении с m-of-n схемами. Если один из держателей доли ключа теряет доступ, оставшиеся участники quorum-группы могут восстановить полную функциональность. Для неквалифицированных инвесторов, использующих self-custody, потеря токена означает безвозвратную утрату актива — и об этом предупреждают все операторы при регистрации.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Обязан ли оператор платформы ЦФА использовать HSM?

Ответ: Прямого требования в 259-ФЗ нет. Однако стандарты информационной безопасности Банка России, применяемые к операторам информационных систем (ст. 12 259-ФЗ), по существу требуют использования сертифицированных СКЗИ. На практике ни один лицензированный оператор не хранит ключи в программном виде. ЦБ при лицензировании проверяет инфраструктуру безопасности, и отсутствие HSM станет основанием для отказа.

Вопрос: Может ли инвестор использовать собственный Рутокен для хранения ключей от ЦФА?

Ответ: Да, если платформа поддерживает импорт открытого ключа инвестора и режим external signing. В этом случае при каждой операции инвестор подключает Рутокен к компьютеру, подписывает транзакцию локально и отправляет подпись на платформу. Не все платформы поддерживают этот режим.

Вопрос: Сколько стоит российский HSM?

Ответ: Розничный Рутокен ЭЦП 2.0 стоит 3 000–8 000 рублей. Серверный HSM «Континент АП» — от 150 000 рублей. Кластерное решение «Сигма» — от 500 000 рублей и выше в зависимости от конфигурации и производительности.

Вопрос: Что будет с ЦФА, если HSM оператора выйдет из строя?

Ответ: Правильная архитектура подразумевает резервирование HSM (hot standby или геораспределённый кластер) и регулярное резервное копирование зашифрованных ключей. При выходе из строя одного модуля другой принимает нагрузку без потери данных.

Источники

• Федеральный закон №259-ФЗ — «О цифровых финансовых активах, цифровой валюте и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»
• Информация ЦБ РФ — стандарты информационной безопасности для операторов информационных систем
• ФСТЭК России — реестр сертифицированных средств криптографической защиты информации