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Einführung in die österreichische Bürgerkarte

Konvention

1.2.0
Empfehlung
Kurzbeschreibung

Das vorliegende Dokument gibt eine Einführung in die österreichische Bürgerkarte.

Autoren:

Arno Hollosi

Gregor Karlinger

Thomas Rössler

Martin Centner

et al.
Projektteam/Arbeitsgruppe
AG Bürgerkarte
Datum:14.5.2004

Inhaltsverzeichnis

1. Modell
2. Befehle
2.1. Signatur
2.2. Verschlüsselung
2.3. Hashwerte
2.4. Datenspeicher
3. Spezifikationen
3.1. Einführung
3.2. Applikationsschnittstelle Security-Layer
3.3. Standardisierte Key- und Infoboxen
3.4. Minimale Umsetzung des Security-Layers
3.5. Transportprotokolle Security-Layer
3.6. Anforderungen an die Benutzer-Schnittstelle
3.7. Zugriffsschutz
3.8. Standard-Anzeigeformat
3.9. Fehlercodes Security-Layer
3.10. Errata
4. Erläuterungen
4.1. Tutorium
Referenzen

Vorbemerkung: Zur besseren Lesbarkeit wurde in diesem Dokument auf geschlechtsneutrale Formulierungen verzichtet. Die verwendeten Formulierungen richten sich jedoch ausdrücklich an beide Geschlechter.

Die Bürgerkarte ist ein Modell, dass eine Reihe von unterschiedlichen Funktionen für die sichere Abwicklung von E-Government und E-Commerce zur Verfügung stellt. Im Wesentlichen können mit der Bürgerkarte elektronische Signaturen über elektronische Dokumente angefertigt und überprüft, elektronische Dokumente ver- und entschlüsselt, Hashwerte über elektronische Dokumente berechnet und überprüft, sowie Daten in einen Datenspeicher geschrieben sowie von diesem gelesen werden.

Das Bild zeigt die bei einer Verwendung der Bürgerkarte Beteiligten. Es sind dies die Bürgerkarten-Umgebung, welche die oben erwähnten Funktionen kapselt, der Bürger, der diese Funktionen verwendet, sowie die Applikation, welche die Bürgerkarten-Umgebung so ansteuert, dass der Bürger die Funktionen bequem verwenden kann.

Außerdem erwähnt das Bild zwei Schnittstellen, deren detaillierte Beschreibung die Hauptaufgabe der vorliegenden Spezifikationen ist: Die Benutzer-Schnittstelle regelt die Kommunikation zwischen dem Bürger und der Bürgerkarten-Umgebung, während die Schnittstelle Security-Layer die Interaktion zwischen der Applikation und der Bürgerkarten-Umgebung festschreibt.

Das nachfolgende Glossar beschreibt die Schnittstellen und Beteiligten im Detail.

Glossar

Applikation

Jenes Programm, das Anfragen an die Bürgerkarten-Umgebung über den Security-Layer richtet und die entsprechenden Antworten entgegennimmt und auswertet.

Benutzer-Schnittstelle

Jene Schnittstelle, über die der Bürger mit der Bürgerkarten-Umgebung kommuniziert. Über diese Schnittstelle wird einerseits die Benutzerinteraktion abgewickelt, die gegebenenfalls zur Abwicklung eines Befehls des Security-Layers notwendig ist (z.B. die Anzeige eines zu signierenden Dokuments beim Befehl zur Erzeugung einer XML-Signatur); andererseits kann der Bürger über diese Schnittstelle seine Bürgerkarten-Umgebung nach seinen persönlichen Bedürfnissen konfigurieren (z.B. kann er Einstellungen zum Zugriffsschutz auf seine Infoboxen verändern). Die Vorgaben an die Benutzer-Schnittstelle sind in Minimale Umsetzung des Security-Layers geregelt.

Bürger

Jene Person, die die Funktionen der Bürgerkarten-Umgebung für die sichere Abwicklung von E-Government oder E-Commerce verwenden möchte. Die Ansteuerung der Bürgerkarten-Umgebung erfolgt in der Regel nicht durch den Bürger selbst, sondern durch die Applikation, welche die E-Government oder E-Commerce Anwendung repräsentiert.

Bürgerkarte

Laut [E-GovG], §10 ZI 10 ist die Bürgerkartedie unabhängig von der Umsetzung auf unterschiedlichen technischen Komponenten gebildete logische Einheit, die eine elektronische Signatur mit einer Personenbindung (§ 4 Abs. 2) und den zugehörigen Sicherheitsdaten und -funktionen sowie mit allenfalls vorhandenen Vollmachtsdaten verbindet“. Im Sinne der in den Spezifikationen zur österreichischen Bürgerkarte gebrauchten Terminologie ist die Bürgerkarten-Umgebung die Implementierung der logischen Einheit Bürgerkarte.

Bürgerkarten-Umgebung

Jenes Programm bzw. jener Dienst, der die Funktionalität der Bürgerkarte zur Verfügung stellt. Grundsätzlich vorstellbar ist die Ausführung als Programm, das lokal am Rechner des Bürgers läuft (lokale Bürgerkarten-Umgebung), oder als serverbasierter Dienst, der über das Internet angesprochen wird (serverbasierte Bürgerkarten-Umgebung). Die Interaktion mit diesem Programm bzw. Dienst wird über zwei Schnittstellen abgewickelt: Über die Benutzer-Schnittstelle sowie über den Security-Layer.

Hash-Eingangsdaten

Jene Daten, die für die Berechnung des Hash-Wertes für eine dsig:Reference verwendet werden. Sind für die dsig:Reference Transformationen angegeben, entsprechen diese Daten dem Ergebnis der letzten Transformation. Sind keine Transformationen spezifiziert, gleichen die Hash-Eingangsdaten den Referenz-Eingangsdaten.

Impliziter Transformationsparameter

Siehe Abschnitt 2.2.2.2, „Implizite Transformationsparameter“ in Die österreichische Bürgerkarte - Applikationsschnittstelle Security-Layer

Referenz-Eingangsdaten

Jene Daten, die sich aus der Auflösung der im Attribut URI der dsig:Reference angegebenen URI ergeben. Sind für die dsig:Reference Transformationen angegeben, werden diese Daten als Eingangsdaten zur Berechnung der ersten Transformation verwendet. Sind keine Transformationen spezifiziert, gleichen die Referenz-Eingangsdaten den Hash-Eingangsdaten.

Security-Layer

Jene Schnittstelle, über die die Applikation mit der Bürgerkarten-Umgebung kommuniziert. Das genaue Protokoll, das über diese Schnittstelle gesprochen werden kann, wird in Applikationsschnittstelle Security-Layer spezifiziert. Die möglichen Bindungen dieses Protokolls an Transportschichten wie HTTP oder TCP wird in Transportprotokolle Security-Layer geregelt.

Signaturmanifest

Siehe Abschnitt 2.2.2.2, „Implizite Transformationsparameter“ in Die österreichische Bürgerkarte - Applikationsschnittstelle Security-Layer .

Dieser Abschnitt gibt einen Überblick über die Funktionen, welche die Bürgerkarten-Umgebung zur Verfügung stellt. Die Funktionen lassen sich im Wesentlichen in vier große Bereiche unterteilen:

  1. Erstellen und Prüfen von elektronischen Signaturen;

  2. Verschlüsselung und Entschlüsselung von elektronischen Dokumenten;

  3. Berechnung und Überprüfung von Hashwerten über elektronische Dokumente;

  4. Lesen und Schreiben von Daten aus einem bzw. in einen Datenspeicher.

Der Bürger kann mit Hilfe der Bürgerkarten-Umgebung sowohl elektronische Dokumente signieren, als auch bestehende Signaturen über elektronische Dokumente prüfen.

Ein sehr wesentliches Merkmal der Bürgerkarten-Umgebung ist in beiden Fällen die Möglichkeit, dass der Bürger sich die gegenständlichen elektronischen Dokumente anzeigen lassen kann: Bei der Erstellung einer elektronischen Signatur kann er zuvor genau kontrollieren, welche Daten er tatsächlich unterschreibt. Bei der Überprüfung einer bestehenden Signatur kann der Bürger exakt feststellen, welche Daten durch die überprüfte Signatur gesichert sind.

Bietet eine Bürgerkarten-Umgebung eine sichere Signatur nach [SigG] bzw. eine nach [E-GovG] damit befristet gleichgestellte Verwaltungssignatur an, so kapselt sie damit auch sämtliche gesetzliche Verantwortlichkeiten dieser beiden qualifizierten Arten einer elektronischen Signatur. So befinden sich beispielsweise die für eine Erstellung einer sichere elektronische Signatur gesetzlich vorgeschriebene, zertifizierungspflichtige Signaturerstellungseinheit bzw. die dafür ebenfalls gesetzlich normierte, bescheinigungspflichtige Anzeigeeinheit innerhalb der Bürgerkarten-Umgebung. Dies hat für Entwickler von Applikationen den großen Vorteil, dass sie sich beim Design einer Applikation nicht um solche gesetzliche Vorgaben kümmern müssen.

Der Bürger kann mit Hilfe der Bürgerkarten-Umgebung sowohl eigene elektronische Dokumente für beliebige Empfänger verschlüsseln, als auch bestehende, verschlüsselte Dokumente mit Hilfe eines der in der Bürgerkarten-Umgebung vorrätigen Entschlüsselungs-Schlüssels entschlüsseln.

Der Bürger kann mit Hilfe der Bürgerkarten-Umgebung sowohl einen Hashwert für ein elektronisches Dokument berechnen, als auch einen bestehenden Hashwert über ein elektronisches Dokument prüfen.

Die Bürgerkarten-Umgebung stellt dem Bürger einen Datenspeicher zum Lesen und Schreiben beliebiger Daten zur Verfügung, die für E-Government oder E-Commerce Verfahren benötigt werden.

In den vorliegenden Spezifikationen ist der Datenspeicher in logische Einheiten gegliedert, die als Infoboxen bezeichnet werden. Im Datenspeicher können Infoboxen neu angelegt, gelesen, verändert und gelöscht werden.

Jedenfalls in der Bürgerkarten-Umgebung sind eine Reihe von standardisierten Infoboxen. So können beispielsweise die zu den in der Bürgerkarten-Umgebung vorrätigen Signatur- bzw. Verschlüsselungsschlüsseln zugehörigen Zertifikate ausgelesen werden. Ebenfalls über Infoboxen kann auf die im E-GovG normierten Datensätze Personenbindung und Vollmachten zugegriffen werden.

Die vorliegenden Spezifikationen machen bewusst keine Angaben zum physikalischen Ort, an dem die Daten des Datenspeichers. Vorstellbar sind mehrere Möglichkeiten, wobei diese Möglichkeiten durchaus miteinander zu einem gemeinsamen logischen Datenspiecher kombiniert werden können, z.B.:

  • Speicher auf einer sicheren Signaturerstellungseinheit (Smart-Card, USB-Token, ...), wenn von der Bürgerkarten-Umgebung die erstellung einer sicheren Signatur angeboten wird;

  • Speicher auf der Festplatte des Bürgers, wenn es sich bei der Bürgerkarten-Umgebung um ein lokal am Computer des Bürgers laufendes Programm handelt;

  • Über das Internet ansprechbarer Speicher in der Hoheit des Diensteanbieters, wenn es sich bei der Bürgerkarten-Umgebung um einen serverbasierenden Dienst handelt.

Da es sich bei den im Datenspeicher abgelegten Infoboxen durchaus auch um sensible Informationen handeln kann, legen die vorliegenden Spezifikationen entsprechende Anforderungen an die Aufbewahrung sowie an den Zugriffsschutz fest.

Dieser Abschnitt gibt einen Überblick über die einzelen Spezifikationsdokumente zur österreichischen Bürgerkarte. Alle diese Dokumente haben normativen Charakter.

Dieses Dokument beschreibt die Schnittstelle Security-Layer, über die eine Applikation die in der Bürgerkarten-Umgebung verfügbaren Funktionen ansteuern kann. Die Schnittstelle normiert eine Reihe von Befehlen; jeder Befehl gehorcht einem einfachen Anfrage/Antwort Schema, d.h. die Applikation stellt eine Anfrage an die Bürgerkarten-Umgebung, und die Bürgerkarten-Umgebung antwortet nach der Abarbeitung des Befehls (und gegebenenfalls Interaktion mit dem Bürgerüber die Benutzer-Schnittstelle) mit der entsprechenden Antwort an die Applikation. [Applikationsschnittstelle Security-Layer]

Dieses Dokument normiert die Bezeichner für die jedenfalls vorhandenen Keyboxen und Infoboxen.

Eine Keybox bezeichnet einen in der Bürgerkarten-Umgebung vorrätigen Schlüssel, der für die Erstellung von elektronischen Signaturen und/oder die Entschlüsselung von elektronischen Daten zur Verfügung steht. Über den Keybox-Bezeichner wird in den entsprechenden Befehlen des Security-Layer festgelegt, welcher Schlüssel für die Signaturerstellung bzw. Entschlüsselung verwendet werden soll.

Eine Infobox bezeichnet eine in der Bürgerkarten-Umgebung abgelegte Datensammlung, auf die mit Befehlen des Security-Layer lesend und verändernd zugegriffen werden kann. Über den Infobox-Bezeichner wird in diesen Befehlen festgelegt, welche Datensammlung angelegt, gelesen, verändert oder gelöscht werden soll. [Standardisierte Key- und Infoboxen]

Dieses Dokument legt fest, welche Befehle des Security-Layers von einer Bürgerkarten-Umgebung jedenfalls implementiert sein müssen. Weiters enthält es Profile der von den Befehlen zur Signaturerstellung, Signaturprüfung, Verschlüsselung und Entschlüsselung verwendeten Signaturformaten, Regelungen zur Anzeigekomponente der Bürgerkarten-Umgebung, sowie Anforderungen an die Auflösung von in den einzelnen Befehlen vorkommenden URLs. [Minimale Umsetzung des Security-Layers]

Die Schnittstelle Security-Layer kann über unterschiedliche Transportprotokolle angesprochen werden. Dieses Dokument beschreibt die Bindung des Security-Layers an die Transportprotokolle TCP, TLS, HTTP und HTTPS. [Transportprotokolle Security-Layer]

Für die Abarbeitung einer Reihe von Befehlen des Security-Layers ist eine Kommunikation der Bürgerkarten-Umgebung mit dem Bürgerüber die Benutzer-Schnittstelle notwendig, beispielsweise im Falle der Signaturerstellung die Anzeige der zu signierenden Daten sowie das Auslösen der Siganturfunktion durch den Bürger. Dieses Dokument legt die Anforderungen an diese Benutzer-Schnittstelle für die einzelnen Befehle fest. [Anforderungen an die Benutzer-Schnittstelle]

Die Ausführung bzw. das Resultat der meisten Befehle des Security-Layers ist schützenswert. Das bedeutet, dass nicht jede beliebige Applikation jeden Befehl des Security-Layers ausführen, bzw. auf das Resultat der Befehlsausführung zugreifen darf. Dieses Dokument spezifiziert eine jedenfalls von einer Bürgerkarten-Umgebung einzuhaltenden Zugriffsschutz. Dazu wird zunächst eine Klassifizierung der Authentifizierung der zugreifenden Applikation vorgenommen. Ausgehend von dieser Klassifizierung werden Regeln definiert, die festlegen, ob eine Applikation letztendlich einen Befehl ausführen darf oder nicht. [Zugriffschutz]

Wesentlich für die Akzeptanz der Bürgerkarte ist es, dass alle am Markt verfügbaren Bürgerkarten-Umgebung zumindest ein gemeinsames Dokumenten-Format in ihrer Anzeigekomponente (die beispielsweise zur Anzeige der zu signierenden Daten bei der Signaturerstellung verwendet wird) verarbeiten können. Dieses Format sollte entsprechende Möglichkeiten zum Layout sowie zur Einbindung von Bildern haben, dabei aber trotzdem prinzipiell als Anzeigeformat für sichere Signaturen geeignet sein. Dieses Dokument spezifiziert ein solches Dokumenten-Format basierend auf XHTML und CSS2. [Standard-Anzeigeformat]

Kann ein Befehl aus irgendeinem Grund von der Bürgerkarten-Umgebung nicht abgearbeitet werden, antwortet sie der Applikation anstatt mit der zur Anfrage zugehörigen Antwort mit einer eigens spezifizierten Fehler-Antwort. Dieses Dokument spezifiziert die in dieser Fehler-Antwort mitgelieferten Fehlercodes. [Fehlercodes Security-Layer]

Dieser Abschnitt gibt einen Überblick über die weiteren Dokumente zur österreichischen Bürgerkarte. Diese Dokumente enthalten Erläuterungen haben lediglich informativen Charakter.

Dieses Dokument enthält ein Tutorium für Entwickler von Applikationen. Es finden sich darin Beispiele für alle Befehle des Security-Layers, als auch mehrstufige Abläufe für gängige Anwendungsfälle der Bürgerkarte. [Tutorium]

[GIF] Graphics Interchange Format, Version 89a . CompuServe Incorporated, Juli 1990.

[HTTPS] E. Rescorla HTTP over TLS. IETF Request For Comment, Mai 2000

[PersBin] Hollosi, Arno und Karlinger, Gregor: XML-Definition der Personenbindung . Konvention zum E-Government Austria erarbeitet von der Stabsstelle IKT-Strategie des Bundes, Technik und Standards. Öffentlicher Entwurf, Version 1.2.2, 14. Februar 2005.

[PersonData] Naber, Larissa: PersonData Struktur - XML Spezifikation . Konvention zum E-Government Austria erarbeitet von der Arbeitsgruppe Kommunikationsarchitekturen. Öffentlicher Entwurf, Version 2.0.0, 14. Oktober 2004.

[Stammzahl] Hollosi, Arno und Hörbe, Rainer: Bildung von Stammzahl und bereichsspezifischem Personenkennzeichen (bPK) . Konvention zum E-Government Austria erarbeitet von der Stabsstelle IKT-Strategie des Bundes, Technik und Standards sowie vom Bundesminsterium für Inneres. Öffentlicher Entwurf, Version 1.0, 2. Februar 2004.

[TLS] T. Dierks und C. Allen: The TLS Protocol Version 1.0 . IETF Request For Comment, Januar 1999.

[Unicode] The Unicode Consortium. The Unicode Standard, Version 4.0.0 , defined by: The Unicode Standard, Version 4.0 (Boston, MA, Addison-Wesley, 2003. ISBN 0-321-18578-1).

[VerwEig] Hollosi, Arno: X.509 Zertifikatserweiterungen für die Verwaltung . Konvention zum E-Government Austria erarbeitet von der Stabsstelle IKT-Strategie des Bundes, Technik und Standards. Öffentlicher Entwurf, Version 1.0.3, 21. Februar 2005.