Soluciones modernas para usar firma digital desde la web

En el mundo de los estándares web no ha habido ni hay (por ahora) un mecanismo que permita acceder a dispositivos de seguridad para poder firmar digitalmente. Mientras avanzan los esfuerzos en este sentido y con cierto retraso, en estos años han existido diversas formas no estándar para poder firmar, siendo todas ellas soluciones propietarias de cada navegador o bien utilizando tecnologías de complementos. Una de las más extendidas por su portabilidad era un firmador en Java utilizando applets, pero esta tecnología se está eliminando de los navegadores modernos y también siendo eliminada en futuras versiones de Java.

En la actualidad hay navegadores modernos como Edge que no disponen de ninguna forma de agregar complementos que permitan ejecutar código privilegiado y hasta la fecha no hay planes todavía para ello. Estos cambios fuerzan a utilizar formas más ingeniosas para resolver este problema de falta de interacción de sistemas de firma digital con los nuevos navegadores.

Afortunadamente existe una posible solución para comunicar sitios web con el hardware sin necesidad de complementos especiales en el navegador. La empresa que desarrolla y mantiene el proyecto DSS utiliza una técnica sencilla pero eficaz, mediante una aplicación de escritorio que ejecuta un servicio escuchando en un puerto en particular que tiene privilegios para acceder a los dispositivos de firma digital, los sitios web pueden comunicarse con este servicio local y enviarle la información que debe ser firmada y el resto del proceso se realiza en el lado de la web. Una de las aplicaciones existentes que utilizan esta técnica es software libre y se llama NexU, el cual se ha integrado en DSS a partir de la reciente versión 4.7.0, la cual ha decidido utlilizarla como reemplazo a los obsolescentes applets y JNLP.

Demostración de firma sin complementos de navegador

En el momento de escribir esto, he encontrado en línea una instalación de la WebApp de DSS 4.7 para poder probar NexU, que una vez descargado hay que ejecutar el jar que contiene el zip y recargar la página de la webapp, que detectará que se está ejecutando y el botón de formulario Install NexU cambiará a Submit. Para ejecutar el jar en GNU/Linux hay que tener instalado OpenJFX, que se explica en una entrada de blog previa. Para probarlo se puede desde una terminal mediante java -jar nexu.jar y manteniendo la terminal abierta. Para verificar que el servicio está ejecutándose correctamente se puede ingresar en el navegador en el sitio http://localhost:9776/nexu-info, donde debería aparecer un pequeño objeto JSON con la versión de la aplicación.

El problema del contenido mixto

El sitio web enlazado podría funcionar con HTTPS y el servicio local con HTTP, por lo que los navegadores modernos suelen bloquear esta comunicación. En Chromium aparece el icono de un escudo en la parte derecha de la barra de direcciones, donde haciendo clic se puede permitir la carga insegura y en Firefox aparece un candado verde con un triángulo gris con una exclamación, donde haciendo clic y a continuación en la parte derecha donde aparece un símbolo “>” se puede deshabilitar la carga insegura y finalmente el sitio web podrá acceder al servicio local.

A partir de las versiones 1.6.x de NexU se soporta HTTPS, una solución a este problema sería modificar la WebApp de DSS para que conecte a local por HTTPS y que exista un certificado para un host local, confiado e instalado en la máquina para que permita el acceso seguro a localhost y evitar el inconveniente del contenido mixto. La versión de NexU que sugiere DSS de momento es la 1.3, que no soporta HTTPS, por lo que debe descargarse la 1.6.2 o la 1.7 aparte y hacer los ajustes necesarios a DSS. En cualquier caso si bien la confianza SSL a localhost no se puede realizar con autoridades de certificación públicas, disponer de un nombre de host apuntando a 127.0.0.1 con una CA autofirmada, creada en la propia máquina, instalada y confiada y con ella firmando un certificado (para luego desechar la clave privada de la CA por seguridad) evita este problema. Otra opción sería usar un servidor seguro intermedio que se comunique con la aplicación de escritorio y el sitio web por backend, aunque esta opción también es relativamente compleja y requiere configuración a una dirección específica que haga conexión permanente desde la aplicación que accede a la tarjeta y mantener la comunicación abierta mientras esté el firmador en ejecución, pero esta solución requiere infraestructura adicional y la misma herramienta se alejaría de ser multipropósito sin previa actualización de la configuración.

Escenario ideal

Si bien esta solución es relativamente nueva y requiere algunos ajustes de configuración y previamente instalar la herramienta de acceso a la tarjeta, se perfila como una solución viable para poder realizar firma digital en la web de manera interoperable y multiplataforma. La posibilidad de que existieran actualizaciones a los instaladores de Firma Digital actuales del país contemplando la preinstalación de una herramienta de este estilo abriría la posibilidad de poder integrar esta solución en sistemas Windows, GNU/Linux y macOS y de que las instituciones adoptaran este mecanismo para solucionar el problema con los navegadores modernos.

Cómo firmar documentos PDF con firma digital de Costa Rica con software libre

La Política de Formatos Oficiales de los Documentos Electrónicos Firmados Digitalmente de Costa Rica especifica el tipo de documentos y su formato de firma digital. En el caso de PDF se utiliza un estándar especificado en Europa para firma digital avanzada (AdES) y en el caso de los PDF se llama PAdES. En el documento oficial enlazado previamente se muestra que tiene que soportar PAdES-LTV (permite la validación de forma longeva) y sugiere que se use el perfil Baseline. El asunto es que no hay mucho software libre en el mercado que permita la firma digital avanzada en PDF, sin embargo la propia Comisión Europea tiene un proyecto para ello (Digital Signature Services), que es un conjunto de librerías y herramientas en Java que permiten trabajar con firma digital con los estándares europeos, incluyendo soporte para PDF.

Hasta no hace mucho tiempo, una de las pocas implementaciones libres para trabajar con firma digital avanzada en PDF era iText, sin embargo este proyecto cambió de licencia y las condiciones de uso contradecían la propia licencia, además de presuntas incompatibilidades en contribuciones del código por parte de terceros que la hacían incompatible con la nueva licencia. Afortunadamente, el proyecto DSS (usando Apache PDFBox como alternativa a iText) permite firmar documentos PDF cumpliendo con la política de formatos oficiales nacional.

Instalación en GNU/Linux

Existe un firmador en formato independiente que funciona en el escritorio. Se puede descargar DSS standalone app package 5.1 (este es el más reciente en el momento de escribir esta entrada de blog).

Una vez descargado, descomprimir el archivo, contendrá dss-app.jar y un par de scripts para lanzar el jar de forma sencilla. El firmador que hay dentro del jar utiliza por defecto un servidor TSA europeo, para cambiarlo habrá que modificar un fichero que hay dentro del jar en la ruta spring/applicationContext.xml y buscar el texto: http://tsa.belgium.be/connect para reemplazarlo por el siguiente: http://tsa.sinpe.fi.cr/tsahttp/ y guardarlo modificado con este cambio dentro del archivo jar (un archivo jar es un archivo zip realmente).

Para poder ejecutar este jar en GNU/Linux se necesita el JRE de OpenJDK 8 y además OpenJFX 8 (JavaFX). En Fedora sudo dnf -y install java-1.8.0-openjdk-openjfx y en Ubuntu se puede instalar con sudo apt -y install openjfx.

Una vez instaladas las dependencias de Java, se puede ejecutar desde la terminal en la carpeta donde se haya descomprimido con sh dss-run.sh o bien con java -jar dss-app.jar.

Aparecerá una ventana como la siguiente:
Firmador DSS configurado

Firmado de un documento PDF

En fichero a firmar (File to sign) se selecciona el documento PDF que se desea firmar digitalmente.

En formato de firma (Signature format) se debe elegir PAdES porque se trata de un PDF.

En PAdES solamente existe el formato envuelto (Enveloped), por lo que este campo lo selecciona automáticamente.

En el nivel (Level) se elige el nivel de perfil de PAdES. PAdES-BASELINE-LTA es el equivalente a PAdES-LTV.

En algoritmo de resumen hash encriptado (Digest algorithm) se recomienda que sea como mínimo de tipo SHA-2, en la imagen de ejemplo se ha seleccionado SHA-512.

En Signature token API se tiene que seleccionar PKCS #11, entonces se desplegará PKCS #11 library donde hay que especificar dónde está la librería del módulo de Firma Digital (libASEP11.so).

En contraseña (Password) se ingresa el PIN de la tarjeta de Firma Digital.

Cuando se presione sobre Sign se iniciará el proceso de firmado y tras unos segundos aparecerá una ventana para guardar el PDF generado en la ubicación que se desee.

Eso es todo. El documento PDF ya tiene una firma válida en el país.

Demostración de documento válido generado

Esta imagen muestra que la firma generada es válida en la aplicación Acrobat Reader DC:

Validando firma en Adobe Reader

Existen formas de validar la firma del documento PDF con software libre (para no tener que usar Acrobat Reader DC como en este ejemplo), pero se explicará en próximas entradas de blog.

Aunque este firmador no tiene campo de estampa visible (“firma visible”), la política de documento oficial no indica que el documento requiera disponer este detalle visual en los PDF.

Cómo autenticarse en el Módulo de Firma Digital de la CCSS en GNU/Linux

El Módulo de Firma Digital de la Caja Costarricense de Seguro Social en la actualidad utiliza la tecnología Java mediante el (obsolescente) sistema de plug-ins NPAPI de navegador para autenticarse en el sitio y poder así acceder a diversos servicios en línea.

Este sitio tiene unos requerimientos particulares para los usuarios de sistemas operativos GNU/Linux que no resultan obvios sino más bien confusos. Si se ha instalado el sistema de Firma Digital de Costa Rica, esta página sigue sin funcionar y muestra un error con el mensaje:

Se ha generado un error en el certificado. Por favor verifique que la libreria PKCS11 se encuentra en la ruta: /usr/local/lib/libASEP11.so

Este mensaje no significa lo que aparenta: copiar la librería en esa ruta no servirá de nada, de hecho el applet no la lee de ahí, probablemente sea un mensaje que se usaba para código en desuso actualmente. Este mensaje de error realmente aparece porque no encuentra los certificados de la jerarquía de las autoridades certificadoras en una ruta del sistema específica.

Para solucionar este problema hay que crear los siguientes directorios en la raíz del sistema de ficheros:

sudo mkdir -p /Firma_Digital/CERTIFICADOS/

El applet java de la CCSS no lee datos del certstore (JKS) de Java, y en su lugar los lee de esa ruta específica en el caso de GNU/Linux y macOS, así que los certificados de la jerarquía CA hay que copiarlos allí solo para el uso de este applet en particular.

Asumiendo que se ha descargado el fichero instalador de la web de soportefirmadigital y se ha descomprimido el zip en la carpeta Descargas de nuestro usuario, para copiarlos allí sería:

sudo cp ~/Descargas/Firma\ Digital/Certificados/* /Firma_Digital/CERTIFICADOS/

Con este paso el applet ya no mostraría este error pero todavía no encontraría la librería. Hay que crear otra carpeta donde ubicar la librería:

sudo mkdir /Firma_Digital/LIBRERIAS/

Y la copiamos ahí o creamos un enlace simbólico desde otra que tengamos en otro lugar del sistema de ficheros. En este ejemplo se copiará de la que se descomprimió del zip de soportefirmadigital:

sudo cp ~/Descargas/Firma\ Digital/Librería/x64/libASEP11.so /Firma_Digital/LIBRERIAS/

Si se usa un GNU/Linux de 32 bit hay que cambiar el x64 anterior por x86 en la línea anterior.

Eso es todo. Ahora el applet de la página debería preguntar por el PIN y permitir seleccionar el certificado del usuario para poder autenticarse.