Sähköinen allekirjoitus

Sähköinen allekirjoitus eli digitaalinen allekirjoitus on sähköiseen viestiin tehty julkiseen avaimeen perustuva allekirjoitus, joka varmentaa tietyn viestin sisällön ja allekirjoittajan henkilöllisyyden. Allekirjoitukset takaavat siis viestin eheyden sekä aitouden; mikäli viestiä muutetaan, allekirjoitus paljastaa väärennöksen. 

Jos viestiä on muutettu sen tallentamisen tai siirtämisen aikana tai joku yrittää esiintyä väärällä henkilöllisyydellä, matemaattinen allekirjoitus ei enää täsmää. Perinteisesti sähköistä allekirjoitusta on käytetty sähköposteissa lähettäjän todentamiseen. Nykyisin sähköiset allekirjoitukset ovat laajassa käytössä Virossa, jossa vakiintuneeksi allekirjoitustavaksi on muodostunut DigiDoc-tiedostomuoto, jota käytetään qDigiDoc-sovelluksella tai Web-palvelussa selaimen lisäosalla. Sähköisen allekirjoittamisen ratkaisuja tarjoavat Suomessakin monet yritykset. 

Sähköinen allekirjoitus on tietoverkoissa tapahtuvan sähköisen asioinnin perusvaatimus, sillä se takaa kirjoittajan allekirjoituksen aitouden. Allekirjoitukset ovat myös kiistämättömiä; viestin allekirjoittaja ei voi jälkeenpäin kiistää allekirjoittaneensa sitä.

Tekninen toteutus 

Useat julkisen avaimen menetelmät soveltuvat myös sähköisten allekirjoitusten luomiseen.

Allekirjoitusjärjestelmät 
Sähköisiä allekirjoituksia on useita eri tyyppisiä, koska niitä ovat eri tahot kehittäneet erilaisiin käyttötarpeisiin. Järjestelmät eivät ole keskenään yhteensopivia.
 PGP (pretty good privacy) on tietotekniikan alalla kehitetty, sähköposteissa ja tietotekniikassa laajalti käytetty tekniikka. Perustuu luottamusverkkoon. Ei sisällä luottohierarkiaa (certificate authority), luottosuhteet perustuvat luottosuhteen luomiseen jokaisen osapuolen välillä erikseen.
 X.509 on telealan standardointijärjestön ITU-T:n kehittämä järjestelmä (PKI). Käytössä tietoliikenneyhteyksissä kuten sähköpostin TLS- ja HTTPS-yhteyksissä. Perustuu luotettuihin varmentajiin ja näiden myöntämiin varmenteisiin.

Sähköisen allekirjoituksen tehdessään allekirjoittaja laskee allekirjoitettavasta viestistä yksisuuntaisen funktion avulla tiivisteen, jonka hän salaa yksityisellä avaimellaan. Vastaanottaja laskee saamastaan viestistä myös tiivisteen ja vertaa sitä allekirjoittajan varmenteesta saadulla julkisella avaimella avaamaansa salattuun tiivisteeseen. Mikäli tiivisteet ovat samat, on viesti kulkenut ehyenä (muuttumattomana) ja sen on allekirjoittanut juuri se henkilö, joka varmenteessa mainitaan.

Yrityksen sähköisen allekirjoittamisen prosessi 
Sähköinen allekirjoitusprosessi tarkoittaa, että yrityksen toimihenkilö lähettää asiakirjan allekirjoittajalle lisäämällä vastaanottajan nimen, sähköpostisoitteen sekä allekirjoitettavan PDF-tiedoston sähköisen allekirjoittamisen palveluun. 

Allekirjoittaja vastaanottaa sähköpostiinsa allekirjoituskutsun, josta hän siirtyy tunnistautumaan ja allekirjoittamaan asiakirjan.

Kun asiakirja on allekirjoitettu, yrityksen toimihenkilö saa tiedon uudesta allekirjoitetusta asiakirjasta sähköpostiinsa ja voi tallentaa allekirjoitetun asiakirjan palvelusta.

Oikeudellinen asema 
Suomessa säädettiin vuonna 1999 laki sähköisestä allekirjoituksesta, jonka mukaan Euroopan unionin laatuvarmenteen kriteerit täyttävällä varmenteella tehty sähköinen allekirjoitus on vähintään yhtä pätevä kuin perinteinenkin. Käytännössä tällä hetkellä ainoa vaatimukset täyttävä Suomessa saatavilla oleva varmenne on poliisin myöntämällä sirullisella henkilökortilla.

Laki sähköisestä asioinnista antaa oikeudellisen suojan asioida, käydä kauppaa ja tarjota palveluita Internetissä. Jos tapahtuman yksi osapuoli myöhemmin yrittää kiistää tehneensä osuutensa tapahtumaan, on kaikella normaali lain suoja, joka on tarvittaessa ratkaistavissa tuomioistuimissa.

Kritiikki ja riskit
Sähköisen allekirjoitusjärjestelmän luotettavuutta epäillään laajasti. Osa kritiikistä on perusteltua ja sen riskit hallittavissa, osa on pelkkää tiedon puutetta ja perusteetonta epäluuloa. Järjestelmä vaatii toimiakseen luotettavan tietojärjestelmän, jonka tietoturvaa ei ole murrettu. Käyttäjän tietokoneella ei siis saa olla haittaohjelmaa, joka voisi salakuunnella käyttäjän salasanan tai PIN-koodin, kopioida salausavaimet ja jopa tehdä luvattomia allekirjoituksia henkilöllisyyden oikean omistajan nimissä.

Salausavainten kopiointi on yleensä estetty tallentamalla ne fyysiselle, elektroniselle sirukortille, jonka suora pääsy avaimiin on yleensä estetty, jopa kortin oikealta omistajalta. Sallittua on vain kortilla tehtävät allekirjoitustapahtumat sitä varten tehtyä rajapintaa käyttäen. Koska kopiointi on estetty, ainoa tapa saada salausavaimet haltuunsa on päästä niihin käsiksi fyysisesti, joka ei ole tietoverkossa mahdollista.

PIN-koodin salakuuntelu voidaan estää käyttämällä älykorttia tai vastaavaa elektronista tallennusvälinettä ja syöttämällä koodi kortinlukijan tai laitteen omalla näppämistöllä. Tietokoneesta vastaanotetaan pelkkä allekirjoitettava tiiviste lukijalaitteeseen ja takaisin annetaan allekirjoitettu vastaus. Tällöin PIN-numero ei altistu missään vaiheessa haittaohjelmien luettavaksi ja laitteiston käyttäjä havaitsee ylimääräiset allekirjoituspyynnöt, koska ei ole itse aloittanut tapahtumia. Omalla näppäimistöllä varustettujen laitteiden elektroniikka ja ohjelmistot ovat niin rajoittuneita, että niihin ei voi tunkeutua haittaohjelmilla.

Haittaohjelmasta saastuneiden ohjelmien tapauksessa käyttäjä harhautetaan allekirjoittamaan muuta mitä hänelle ruudulla esitetään ja tosiasiallisesti järjestelmässä allekirjoitetaan petos uhrin varmenteella. Käytännössä riski on minimoitu tapahtumakohtaisilla rajoituksilla, jolloin esimerkiksi väärän maksutapahtuman aiheuttama vahinko ei aiheuta isoa vahinkoa ja ympäristön saastuminen paljastuu sen käyttäjille.

Takaportti on järjestelmän eri osien valmistajien sisään rakentama heikkous, jolla yksi tai useampi heistä voi murtaa allekirjoituksen tietoturvan ja luoda halutessaan väärennettyjä tapahtumia. Koko PKI-järjestelmän turvallisuus perustuu sen osien valmistajien ja varmenteiden takaajien luotettavuuteen. Jos tätä luottosuhdetta ei ole, luotettavan järjestelmän kriteeri ei täyty, eikä sitä voi korjata.

Ylläolevat riskit ovat teoriassa mahdollisia ja niitä vastaan voi suojautua mainituilla tavoilla. Käytännössä sähköisen allekirjoituksen käyttöönotto on iso parannus nykyiseen, esimerkiksi pankkitunnuksilla (OTP, one time password) tapahtuviin tapahtumien varmentamiseen, missä ei nykyään käytetä mitään edellä mainittuja suojauksia vaan ne ovat käytännössä pelkkiä salasanoja. Kaikki mainitut riskit liittyvät myös niiden käyttöön. Pankkitunnusten kopioinnilla tehdyistä väärinkäytöksissä uhri ei ole yleensä ymmärtänyt joutuneensa petoksen kohteeksi. Useimmat pankkitunnuksilla tehdyt petokset olisivat jääneet tekemättä, jos olisi käytetty henkilökorttia.

Katso myös 
 DSA
 Julkisen avaimen infrastruktuuri
 Sähköinen asiointi

Salakirjoitustekniikka
Seulonnan keskeiset artikkelit