IMPLEMENTACIÓN DE FIRMA DIGITAL EN TERMINALES MÓVILES J2ME

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1 UNIVERSIDAD DE SEVILLA ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓN IMPLEMENTACIÓN DE FIRMA DIGITAL EN TERMINALES MÓVILES J2ME Proyecto Fin de Carrera Septiembre de 2008 Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática Área de Ingeniería Telemática Autor: D. José Esteban Martínez Martín Tutor: Dr. D. José Manuel Fornés Rumbao

2 A mis padres. A Carmen. A mis 5 compañeros de fatigas en el Laboratorio: Héctor, Iñigo, Jesús, Marta y Rosa. A todos mis amigos.

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4 INDICE DE CONTENIDO CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN 1. Presentación Descripción general...2 CAPÍTULO II. ESTADO DEL ARTE 1. Conceptos sobre seguridad y firma digital Introducción Técnicas de criptografía simétrica El sistema DES El sistema triple-des El sistema AES Técnicas de criptografía asimétrica Introducción Descripción de los sistemas de clave pública El algoritmo RSA Aplicaciones de los sistemas de clave pública La Firma Digital Generalidades Funciones resumen Generación y verificación de una Firma Digital Formatos de Firma La infraestructura de clave pública Introducción El Certificado Digital Componentes de la Infraestructura Ventajas e inconvenientes de la PKI Tecnologías actuales...26 III

5 2.1 Basadas en Tarjetas Inteligentes Servicio de mensajes cortos Desarrollo de aplicaciones SIM Módulo de identidad inalámbrico Basadas en el dispositivo móvil Sistema Operativo Windows Mobile Sistema operativo Symbian Java Mobile Edition Tecnologías híbridas WML Script / XHTML Script API de Seguridad y Servicios de Confianza (SATSA) Independientes del terminal móvil Firma basada en un servidor Servicio de firma móvil Ejemplos de servicios existentes Mobipay Firma Electrónica Móvil de Vodafone Firma Digital Móvil de Telefónica...43 CAPÍTULO III. DESARROLLO DE LA APLICACIÓN 1. Introducción Desarrollo de la aplicación Material empleado Desarrollo del cliente Desarrollo del servidor Pruebas, resultados y flujo de trabajo Introducción Entorno de ejecución Instalación del certificado digital Compilación e instalación del MIDlet...56 IV

6 3.4.1 Compilación Instalación del MIDlet Instalación del Servlet Ejecución de la aplicación Lanzamiento del MIDlet Conexión HTTP con el servidor Verificación del archivo firmado Acceso al servidor Descarga del archivo Verificación...67 CAPÍTULO IV. PLANIFICACIÓN Y PRESUPUESTO 1. Planificación Presupuesto Costes de recursos humanos Costes de ejecución Resumen de costes...72 CAPÍTULO V. PLIEGO DE CONDICIONES 1. Condiciones generales Condiciones administrativas Condiciones facultativas Condiciones económicas Condiciones técnicas particulares Condiciones de materiales y equipos Terminal móvil Entorno de desarrollo Servidor Condiciones de ejecución...77 V

7 CAPÍTULO VI. CONCLUSIONES 1. Conclusiones Trabajo futuro...78 CAPÍTULO VII. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA 1. Capítulo I. Introducción Capítulo II. Estado del arte Conceptos sobre seguridad y firma digital Tecnologías actuales Capítulo III. Desarrollo de la aplicación Capítulo V. Pliego de Condiciones...83 CAPÍTULO VIII. ANEXOS 1. La Ley de Firma Electrónica en España Datos de la firma en sintaxis ASN Relación de terminales móviles compatibles...88 VI

8 INDICE DE ILUSTRACIONES CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN Ilustración 1. Evolución de las Declaraciones de la Renta presentadas por Internet. [1]...1 Ilustración 2. Evolución del volumen de transacciones electrónicas. [2]...2 Ilustración 3. Esquema fundamental del proyecto....3 CAPÍTULO II. ESTADO DEL ARTE Ilustración 4. Procedimiento de cifrado y descifrado de un mensaje....4 Ilustración 5. No todos los algoritmos asimétricos son de clave pública. [6]...7 Ilustración 6. Esquema de comunicación en un sistema de clave asimétrica...7 Ilustración 7. Si se consigue factorizar un número como este, RSA recompensa con $ Ilustración 8. Las funciones de resumen siempre obtienen a un bloque de longitud constante. [11].14 Ilustración 9. Proceso de generación de una Firma Digital Ilustración 10. Ilustración 11. Proceso de verificación de una Firma Digital...16 Jerarquía de autoridades de certificación...24 Ilustración 12. Arquitectura de una tarjeta SIM multiaplicación. [17]...26 Ilustración 13. Modelo de comunicación SAT.[17]...28 Ilustración 14. Comunicación entre una SIM Application y el terminal móvil. [18]...28 Ilustración 15. Arquitectura de Seguridad de Windows Mobile. [17]...29 Ilustración 16. Arquitectura de Seguridad de Symbian...30 Ilustración 17. Plataforma Java 2 de Sun Microsystems. [19]...31 Ilustración 18. Arquitectura de Java Mobile Edition. [20]...32 Ilustración 19. APIs de SATSA. [23]...37 Ilustración 20. Arquitectura de SATSA. [17]...38 Ilustración 21. Torres de la arquitectura MSA. [25]...39 Ilustración 22. Proceso de firma en una solución basada en servidor Ilustración 23. Entorno del servicio de firma móvil. [14]...40 CAPÍTULO III. DESARROLLO DE LA APLICACIÓN Ilustración 24. Esquema general del Proyecto Fin de Carrera VII

9 Ilustración 25. Diagrama de flujo del MIDlet del cliente Ilustración 26. Estructura de paquetes y clases del MIDlet Ilustración 27. Contenido del archivo de propiedades Ilustración 28. Ilustración 29. Desempaquetado del archivo JAR...47 Conexión HTTP entre el MIDlet y el servidor...49 Ilustración 30. Diagrama de flujo del Servlet que corre en el servidor Ilustración 31. Ilustración 32. Ilustración 33. Ilustración 34. Conexionado del Servidor...52 Exportación del Certificado de usuario (I)...53 Exportación del Certificado de usuario (II)...53 Exportación del Certificado de usuario (III)...54 Ilustración 35. Exportación del Certificado de usuario (IV)...54 Ilustración 36. Recepción del archivo PKCS#12 en el móvil, y apertura con contraseña Ilustración 37. Symbian procede a guardar el certificado de usuario en su almacén de certificados..55 Ilustración 38. Comprobación de la correcta instalación del certificado en el móvil...56 Ilustración 39. Resultado de la compilación Ilustración 40. Instalación correcta del MIDlet MozartPKI...58 Ilustración 41. Resultado de la compilación del Servlet Ilustración 42. Ilustración 43. Pantalla de bienvenida del MIDlet...59 Opciones en la pantalla de bienvenida...60 Ilustración 44. Pantallas de información de servicio y Acerca de Ilustración 45. Pantallas de inserción del mensaje de texto y previsualización Ilustración 46. El MIDlet solicita acceso al elemento de seguridad Ilustración 47. Selección del certificado digital Ilustración 48. Ilustración 49. Petición de la contraseña de acceso a la clave privada...62 Pantallas del proceso de generación de la firma digital...63 Ilustración 50. Proceso de conexión HTTP con el servidor, vía Internet Ilustración 51. Confirmación del servidor de que el archivo fue recibido correctamente...64 Ilustración 52. Pantalla de despedida Ilustración 53. Ilustración 54. Portada del Servidor...66 Imagen de servidor activo...66 VIII

10 Ilustración 55. Ventana de descarga del archivo firmado Ilustración 56. esigna Viewer mostrando el contenido del archivo firmado digitalmente CAPÍTULO IV. PLANIFICACIÓN Y PRESUPUESTO Ilustración 57. Diagrama de Gantt de las tareas del Proyecto CAPÍTULO V. PLIEGO DE CONDICIONES Ilustración 58. Aspecto del Nokia N95. [39]...76 IX

11 INDICE DE TABLAS CAPÍTULO II. ESTADO DEL ARTE Tabla 1. Comparativa de los recursos necesarios para factorizar módulos de varios tamaños. [10]...12 Tabla 2. Ejemplo de variación del hash de dos mensajes muy similares...13 Tabla 3. Estructura de una Firma Digital con formato PKCS#7/CMS. [13]...17 Tabla 4. Estructura de un certificado X.509. [15]...20 Tabla 5. Extensiones de los archivos de Certificados Digitales. [16]...22 Tabla 6. Posibles métodos de obtención de claves y certificados...35 Tabla 7. Códigos USSD de Mobipay para Caja Madrid. [27]...42 CAPÍTULO III. DESARROLLO DE LA APLICACIÓN Tabla 8. Contenido del archivo JAD CAPÍTULO IV. PLANIFICACIÓN Y PRESUPUESTO Tabla 9. Costes de recursos humanos Tabla 10. Costes de ejecución Tabla 11. Costes totales del Proyecto CAPÍTULO V. PLIEGO DE CONDICIONES Tabla 12. Entidades participantes en el Proyecto X

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