Mobiilivarmenteen tietoturva vahvassa tunnistautumisessa Turun yliopisto Tietotekniikan laitos TkK-tutkielma Tietotekniikka Maaliskuu 2026 Juho Kauti Turun yliopiston laatujärjestelmän mukaisesti tämän julkaisun alkuperäisyys on tarkastettu Turnitin OriginalityCheck -järjestelmällä. TURUN YLIOPISTO Tietotekniikan laitos Juho Kauti: Mobiilivarmenteen tietoturva vahvassa tunnistautumisessa TkK-tutkielma, 25 s. Tietotekniikka Maaliskuu 2026 Nykyaikaisessa yhteiskunnassa kaikki kriittiset palvelut toimivat digitaalisessa ym- päristössä. Tällöin ne ovat saavutettavissa nopeasti ja silloin, kun ihmiselle sopii. Kuluttaminen, terveydenhuolto, työpaikkojen haku, opintoasiat ja kaikki muukin tapahtuvat lisääntyvissä määrin digitaalisessa maailmassa. Tämä on johtanut tilan- teeseen, jossa tarvitaan luotettavia keinoja tunnistaa henkilö digitaalisessa ympä- ristössä. Tähän tarkoitukseen on luotu järjestelmiä, jotka perustuvat ihmisten yksi- tyisiin resursseihin. Nämä järjestelmät auttavat rajoittamaan arkaluontoisten tieto- jen näkemistä siten, että tietojen saatavuus ei hankaloidu merkittävästi. Suomessa tähän on kehitetty monia vaihtoehtoja, kuten esimerkiksi mobiilivarmenne. Tämän työn tarkoituksena oli perehtyä mobiilivarmenteen tekniikkaan ja sen tieto- turvan todelliseen tasoon. Lisäksi tarkasteltiin sitä, millainen osuus käyttäjän tie- doilla ja taidoilla voi olla tietoturvan ylläpidossa. Mobiilivarmennetta tarkasteltiin tutkimalla esimerkiksi siihen liittyvien protokollien teknisiä dokumentteja sekä pe- rehtymällä kryptografisiin menetelmiin. Tutkimusmenetelmiin palataan tarkemmin johdannon Menetelmät-osiossa. Tutkimuksessa mobiilivarmenne osoittautui tekniikaltaan vahvaksi, erityisesti sen toteutuksessa käytettävien kryptografisten menetelmien vahvuuden ansiosta. Jatku- vasti kehittyvän tekniikan takia nyt vallitsevaan hyvään tilanteeseen ei saada kui- tenkaan tyytyä. Tämän tiedostaminen on erityisen tärkeää siinä tapauksessa, jos nyt kehitteillä olevat kvanttitietokoneet lyövät läpi, sillä niiden laskentateholla nykyiset algoritmit ovat murrettavissa. Asiasanat: mobiilivarmenne, tietoturva, kryptografia, kvanttitietokoneet Sisällys 1 Johdanto 1 1.1 Työn tavoite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 Tiedonhaku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 Vahva sähköinen tunnistautuminen 5 2.1 SIM-pohjainen tunnistautuminen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 eIDAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.1 Sähköinen allekirjoitus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.2 Kehittynyt sähköinen allekirjoitus . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2.3 Hyväksyttyyn varmenteeseen perustuva sähköinen allekirjoitus 8 2.2.4 Kvalifioitu sähköinen allekirjoitus . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3 Sähköisen tunnistautumisen protokollat ja tekniikat 11 3.1 RSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.2 Elliptisen käyrän salausmenetelmä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.3 Julkisen avaimen infrastruktuuri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.4 Mobiilivarmenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4 Mobiilivarmenteen hyödyt ja uhat 18 4.1 Tulevaisuuden kehitys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4.1.1 Koodipohjainen menetelmä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 i 4.1.2 Hajautuspohjainen menetelmä . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.1.3 Isogeniapohjainen menetelmä . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.1.4 Hilapohjainen menetelmä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.1.5 Moneen muuttujaan perustuva menetelmä . . . . . . . . . . . 22 5 Yhteenveto 24 Lähdeluettelo 26 ii 1 Johdanto Ihmiskunnan historiassa ensimmäiset nykyaikaisiin tietokoneisiin etäisesti verratta- vat koneet kehitettiin 1940-luvulla toisen maailmansodan aikana. Ne olivat nimel- tään ENIAC sekä Colossus. ENIAC kehitettiin Yhdysvaltain armeijan käyttöön, ja sen tehtävä oli avustaa ohjusten maalitaulujen laskemisessa [1]. Colossus kehitet- tiin Isossa-Britanniassa saksalaisten salakirjoituskoodin (Lorenz-salaus) murtami- seen [2]. 1960-luvulla Yhdysvalloissa heräsi tarve kehittää kommunikointitekniikoi- ta. Erityisesti yhdysvaltalaiset yliopistot sekä korkean puolustusteknologian toimi- jat haluttiin yhdistää. Tästä tarpeesta syntyi idea rakentaa ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) [3]. 1970 -luvulla ARPANETin suosio kasvoi merkittävästi, erityisesti sen yhteyteen kehitetyn sähköpostiohjelman ansiosta. Suosion kasvaessa heräsi erityisesti Yhdys- valloissa huoli siitä, että hallituksen ja armeijan salaiset tiedot, jotka myös liikkuivat ARPANETissä, voisivat vuotaa muiden tietoon. Tästä syystä ARPANET jaettiin kahdeksi verkoksi, joista toinen, MILNET, oli tarkoitettu hallitukselle ja armeijalle, ja toisesta kehittyi Internet [3]. Internetin laajamittaiseen käyttöönottoon tarvittiin kuitenkin vielä uutta tek- nologiaa. Alusta lähtien ideana oli, että Internet rakentuu useista pienemmistä ver- koista. ARPANETissä datan siirtoa varten oli kehitetty NCP (Network Control Pro- tocol). Se pystyi kuitenkin operoimaan vain yhtä verkkoa, jonka laitteisto oli kont- rolloitavissa. Niinpä vuodesta 1972 ARPANETin parissa työskennellyt Robert E. 1.1 TYÖN TAVOITE 2 Kahn päätti kehittää yhdessä Vinton G. Cerfin kanssa TCP-protokollan (Transmis- sion Control Protocol) [4]. Näin luotiin perusta pakettikytkentäiselle verkolle, jossa tieto liikkuu datagrammeina eli niin sanottuina IP-paketteina. Vähitellen TCP-protokolla jakautui kahdeksi erilliseksi protokollaksi, koska sen uudelleenlähetysominaisuus koettiin joissain yhteyksissä jopa haitalliseksi. TCP- protokollan tehtäväksi määritettiin luoda luotettava yhteydellinen tiedonsiirtopro- tokolla, jota käytetään segmenttien lähettämiseen. TCP hoitaa myös segmenttien uudelleenlähetyksen [4]. IP-protokollan (Internet Protocol) tehtäväksi määritettiin TCP-segmenttien paketoiminen datagrammeiksi, datagrammien osoitteistaminen se- kä lähettäminen ja reititys [5]. Merkittävä osa nykyaikaisesta verkkoteknologiasta rakentuu TCP/IP:lle [3] [6]. Internetin käyttö yleistyi voimakkaasti 1990-luvulla. Tähän suuri vaikutus oli World Wide Webillä (WWW) [7], joka on Tim Berners-Leen Cernissä vuonna 1989 kehittämä hypertekstin siirtojärjestelmä. Sen ideana on yhdistää dokumentteja toi- siinsa hyperlinkkien välityksellä [8]. Näin navigointi dokumenttien välillä onnistuu helpommin. Toinen 1990-luvulla Internetin levinneisyyttä edistänyt asia oli verkkoselainten ilmestyminen markkinoille [9]. Ensimmäisiä selaimia olivat muun muassa NCSA Mo- saic sekä Netscape Navigator. Vähitellen kaiken datan siirtyessä verkkoon, kasvoi myös tarve luotettaville tunnistautumiskeinoille. Nykyään vahva sähköinen tunnis- tautuminen on käytännössä välttämätön edellytys esimerkiksi pankkiasioiden hoita- misessa ja viranomaisten kanssa asioimisessa. 1.1 Työn tavoite Tämän työn tarkoituksena on tutkia mobiilivarmenteen luotettavuutta vahvan säh- köisen tunnistautumisen välineenä. Työssä tutkitaan sitä, kuinka vaikeaa mobiili- varmenteen tekniikka on murtaa ja kuinka paljon se kestää käyttäjän virheitä. 1.2 TIEDONHAKU 3 Työn on tarkoitus perehdyttää siihen, miten mobiilivarmenne teknisesti toimii ja mitä protokollia sen taustalla on. Lisäksi perehdytään teorioihin, jotka toimivat näiden protokollien perustana. Tutkimus aloitetaan tutustumalla siihen, mitä tunnistautuminen ja sähköinen tunnistautuminen käsitteinä tarkoittavat sekä miten ne on toteutettu aikana ennen mobiilivarmennetta. Näitä asioita käsitellään luvussa 2. Luvussa 3 käsitellään mo- biilivarmenteen tekniikkaa ja sitä, kuinka murtovarma se on. Luvussa 4 tehdään yhteenveto tutkimuksen tuloksista ja pohditaan, mitä mahdollisia kehityskohteita mobiilivarmenteella voisi tulevaisuudessa olla. Työn tutkimuskysymykset ovat: TK1:Miten SIM-kortille tallennettu mobiilivarmenne teknisesti toteu- tetaan ja miten se mahdollistaa vahvan tunnistautumisen? TK2:Mitkä ovat mobiilivarmenteen keskeiset uhat sekä teknisesti että käyttäjän näkökulmasta? 1.2 Tiedonhaku Tiedonhaku toteutettiin useassa vaiheessa kirjoitustyön aikana. Lähteitä etsittiin työn edistymisen myötä. Aluksi tiedonhaussa keskityttiin hakemaan tietoa muodos- tamalla hakulauseita aiheeseen liittyvistä keskeisistä käsitteistä. Tälläisiä käsitteitä olivat esimerkiksi julkisen avaimen infrastruktuuri (eng. Public Key Infrastructu- re, PKI), kryptografia (cryptography), uhat (threats), tietojen kalastelu (phishing) sekä kvanttilaskenta (quantum computing). Lisäksi käytettiin näihin käsitteisiin liit- tyvien asioiden nimiä, esimerkiksi kryptografiasta hakiessa käytettiin algoritmien nimiä kuten SHA-256. Loppuvaiheessa työssä siirryttiin käyttämään hakuja, joissa ei ollut varsinaista hakulauseketta (lause ei sisältänyt esimerkiksi operaattoreita), kuten esimerkiksi "rfc 791 internet protocol Jon Postel". Tietokantoina käytettiin pääasiassa Volteria sekä IEEE Xplorea. Tuloksena saa- tuja artikkeleita seulottiin tutkimalla ensiksi sitä, ovatko ne työhön sopivia lähtei- 1.2 TIEDONHAKU 4 tä ja toisena painotettiin vertaisarviointia. Joitakin lähteitä on haettu tietokantojen ulkopuolelta, mutta ne ovat luotettavista lähteistä (Finlex, Suomi.fi), ja niiden ajan- tasaisuus on voitu varmistaa. Lähteenä on myös käytetty vuodelta 2009 olevaa opin- näytetyötä. Se valikoitui mukaan, koska tarkoituksena oli kertoa aiheen historiasta. Lisäksi valitussa työssä oli useita luotettuja ja vertaisarvioituja lähteitä pohjana. Tekoälyä käytettiin tuottamaan hakulauseke-ehdotuksia, mutta niitä ei lopulta työssä hyödynnetty. Lisäksi tekoälyä pyydettiin tekemään tiivistelmät joistakin löy- detyistä artikkeleista, jolloin saatiin nopea käsitys siitä, ovatko artikkelit tutkielman aiheeseen sopivia. Artikkelien sisältö on kuitenkin tarkastettu, eikä tekoälyä pidetty missään kohtaa luotettavana tiedonlähteenä. Tekoälyä käytettiin antamaan nopeaa palautetta työstä aina silloin, kun se oli tarpeellista. Lisäksi työtä läpikäydessä teko- älyä käytettiin antamaan mielipide väitteiden oikeellisuudesta suhteessa lähteisiin, mutta tässäkään kohdassa tekoälyä ei pidetty luotettavana lähteenä, vaan lähteiden teksti tarkistettiin kirjoittajan toimesta ennen kuin mahdollisia korjauksia tehtiin. Yhteenveto Tässä kappaleessa tutustuttiin TCP/IP -protokollapinon historiaan, Internetin syn- tymiseen ja kasvuun sekä palveluiden digitalisoitumiseen. Tästä päästiin siihen, mik- si vahvaa sähköistä tunnistautumista tarvitaan nykyään. Tämän jälkeen esiteltiin tutkielman aihe, näkökulma sekä tutkimuskysymykset. Lisäksi käytiin läpi tiedon- hakuprosessi, tekoälyn rooli ja arvioitiin lähteiden luotettavuutta. 2 Vahva sähköinen tunnistautuminen Tunnistautuminen käsitteenä tarkoittaa henkilön tunnistamista luotettavasti käyt- täen perinteisiä, lain sallimia keinoja. Tällaisia keinoja ovat esimerkiksi henkilön passin, henkilökortin tai henkilötunnuksen tarkistaminen. Ideana on siis käyttää tunnistukseen jotain sellaista resurssia, jonka voidaan perustellusti olettaa olevan vain tämän kyseisen henkilön hallussa. Sähköinen tunnistautuminen käsitteenä tarkoittaa samaa kuin edellä mainit- tu tunnistautuminen, mutta se tehdään sähköisissä asiointiympäristöissä. Vahvas- sa sähköisessä tunnistautumisessa henkilökohtaisina todentamistekijöinä toimivat esimerkiksi pankkitunnusten tai mobiilivarmenteen PIN-koodit [10]. Vahva tunnis- tautuminen on käytännössä aina kaksi- tai useampivaiheinen prosessi. Esimerkiksi pankkitunnuksilla annetaan ensin käyttäjätunnus tunnistautumissivulle, ja sen jäl- keen pankin omassa ID-sovelluksessa tunnistustapahtuma hyväksytään ja syötetään PIN-koodi. Kun tunnukset annetaan, järjestelmä tunnistaa luotettavasti, kuka tä- mä henkilö on, ja - olettaen, että tunnukset ovat oikein - näyttää seuraavaksi tiedot, jotka vain tämä kyseinen henkilö saa nähdä [10]. Poikkeuksena tästä ovat eri amma- tit ja niitä suorittavien henkilöiden oikeus nähdä esimerkiksi potilastietoja, mutta niitä ei tässä tutkimuksessa käsitellä. Laki määrittää vahvalle tunnistautumiselle erittäin tiukat ehdot. Tunnistusvä- 2.1 SIM-POHJAINEN TUNNISTAUTUMINEN 6 lineen haltija on voitava tunnistaa yksiselitteisesti niin, että EU-komission tasolla asiasta annetut vaatimukset täyttyvät. Lisäksi on saavutettava riittävä varmuus sii- tä, että ainoastaan tunnistusvälineen haltija voi käyttää tunnistusmenetelmää [11]. Tunnistautumisessa käytettävät välineet ovat myös tarkasti Liikenne- ja vies- tintävirasto Traficomin sekä lain määrittämiä. Niiden on sisällettävä tietyt tiedot (esimerkiksi varmenteen yksilöivä tunnus ja varmenteen haltijan yksilöivä tunnus), oltava voimassa sekä hyväksytty. Traficom jaottelee tunnistusvälineet korkean ta- son (henkilökortti, sotealan toimikortti, organisaatiokortit) ja korotetun tason tun- nistusvälineisiin (pankkitunnukset, hightrust.id, mobiilivarmenne) [11] [12]. Mobiili- varmenne ei ole keksintönä täysin uusi, vaan monia siinä olevia ratkaisuja, kuten esi- merkiksi julkisen avaimen infrastruktuuria (jäljemäpänä PKI) on käytetty jo ennen sitä. Yleisimpiä Suomessa käytettyjä protokollia vahvaan tunnistautumiseen 2000- luvulla olivat: TUPAS-palvelu (pankit), Katso-tunniste (Kela ja Verohallinto) sekä sähköinen henkilökortti (Väestörekisterikeskus) [13]. 2.1 SIM-pohjainen tunnistautuminen SIM-pohjaisessa tunnistautumisessa käyttäjä autentikoidaan (tunnistetaan) kryp- tografisten avainten ja hänen itse luomansa PIN-koodin avulla. Menetelmässä yk- sityinen avain tallennetaan SIM-kortille. Avainten luojina toimiviin algoritmeihin palataan tarkemmin seuraavassa luvussa. Suomessa on kehitetty tunnistautumisen helpottamiseksi Suomi.fi -palvelu. Se voidaan liittää moniin digitaalisiin palveluihin. Palvelu, johon yritetään tunnistau- tua, saa tunnistuksen yhteydessä käyttäjän tiedot esimerkiksi tunnistusvälinettä tar- joavan palvelun asiakasrekisteristä, ja pyytää Suomi.fi:tä vertaamaan niitä väestötie- tojärjestelmässä oleviin tietoihin. Jos palvelu tarvitsee lisätietoja käyttäjästä, Suo- mi.fi hakee pyydetyt lisätiedot väestötietojärjestelmästä ja välittää ne eteenpäin [12]. Suomi.fi:n rooli tunnistautumisessa havainnollistetaan kuvassa 2.1. 2.2 EIDAS 7 Kuva 2.1: Suomi.fi-palvelun rooli vahvassa sähköisessä tunnistautumisessa, esimerk- kinä kirjautuminen Kanta.fi-palveluun. 2.2 eIDAS Sähköinen tunnistautuminen on ottanut kehitysaskelia myös maailmanlaajuisesti. Esimerkiksi Euroopan unioni on säätänyt sähköisestä tunnistautumisesta eIDAS - asetuksen, jonka myötä EU-valtioiden välinen sähköinen tunnistautuminen on hel- pottunut merkittävästi. eIDAS määrittelee neljä erilaista sähköisen allekirjoituksen tyyppiä, joita ovat: sähköinen allekirjoitus, eng. Electronic signature, kehittynyt säh- köinen allekirjoitus, eng. Advanced electronic signature, hyväksyttyyn varmenteeseen perustuva kehittynyt sähköinen allekirjoitus, eng. Advanced electronic signature ba- sed on a qualified certificate sekä kvalifioitu sähköinen allekirjoitus, eng. qualified electronic signature [14]. 2.2.1 Sähköinen allekirjoitus Sähköinen allekirjoitus on sähköisen tunnistautumisen perusmuoto. Sähköinen alle- kirjoitus tarkoittaa käytännössä allekirjoitusta, jonka yhteydessä allekirjoittajan ei 2.2 EIDAS 8 tarvitse tunnistautua luotettavasti voidakseen allekirjoittaa. Esimerkiksi kuva käsin tehdystä allekirjoituksesta luetaan tähän tyyppiin kuuluvaksi [14]. 2.2.2 Kehittynyt sähköinen allekirjoitus Kehittynyt sähköinen allekirjoitus on perustason allekirjoitustyypistä korotettu, luo- tettavampi sähköisen tunnistamisen tyyppi. eIDAS asettaa sille seuraavat vaatimuk- set [14]: • Allekirjoituksella on oltava sellainen yhteys allekirjoittajaan, että sen voidaan riittävällä varmuudella olettaa olevan juuri hänen tekemänsä • Allekirjoittaja on voitava tunnistaa luotettavasti. Allekirjoitus tulee luoda käyttämällä sellaisia sähköisen allekirjoituksen luontitietoja, joiden voidaan luotettavasti olettaa olevan ainoastaan allekirjoittajan hallussa • Allekirjoitus on linkitettävä allekirjoitettuun dataan niin, että kaikki allekir- joituksen jälkeen tehdyt muutokset voidaan havaita 2.2.3 Hyväksyttyyn varmenteeseen perustuva sähköinen al- lekirjoitus Hyväksyttyyn varmenteeseen perustuva sähköinen allekirjoitus on 3. sähköisen tun- nistautumisen tyyppi. Siinä allekirjoituksen yhteydessä edellytetään allekirjoittajan henkilöllisyyden todentamista kasvokkain, joko paikan päällä tai etäyhteyden väli- tyksellä [14]. 2.2.4 Kvalifioitu sähköinen allekirjoitus Kvalifioitu sähköinen allekirjoitus on luotettavin eIDAksen tunnistautumisen tyyppi. Siinä vaatimuksena on, että allekirjoitus luodaan siihen tarkoitetulla, hyväksytyllä 2.2 EIDAS 9 allekirjoituksen luontilaitteella. Allekirjoituksen tulee myös perustua hyväksyttyihin elektronisiin sertifikaatteihin. Lain edessä tämän tyypin allekirjoitus on yhtä vahva kuin perinteinen, paperille tehty allekirjoitus [14]. Yhteenveto Tässä kappaleessa perehdyttiin siihen, mitä tunnistautuminen sekä sähköinen tun- nistautuminen käsitteinä tarkoittavat ja mitä Suomen laki säätää niistä. Kappa- leessa esiteltiin Suomessa luotu Suomi.fi -palvelu, ja käytiin läpi Euroopan unionin säätämä, sähköistä tunnistautumista säätelevä eIDAS-asetus sekä sen määrittelemät neljä sähköisen tunnistautumisen tasoa. Vahva sähköinen tunnistautuminen on kriittinen osa nykyaikaista yhteiskuntaa. Se mahdollistaa turvallisen asioinnin esimerkiksi terveyspalveluiden sivuilla tai verk- kopankissa. Esimerkiksi monet pankit tarjoavat mahdollisuutta hakea asuntolainaa verkko- tai mobiilipankissa, mikäli henkilö tunnistautuu vahvasti. Lakien ja säädösten asettamat vaatimukset ovat yksi vahvimmista yhteiskunnan keinoista valvoa tunnistusmenetelmien laatua. Huijauksia ja identiteettivarkauksia voidaan ehkäistä vain laadukkailla menetelmillä. Lait luovat esimerkiksi mobiilivar- menteelle tietyt ehdot, jotka sen on täytettävä voidakseen toimia. Laeilla ja säädök- sillä on myös luottamuksen kannalta merkittävä vaikutus tunnistuspalveluille: kun tunnistuspalveluiden tarjoajat ovat lain vaatimissa rekistereissä, käyttäjät luottavat niihin enemmän. Tämä puolestaan parantaa verkossa olevien palveluiden laatua ja monipuolisuutta. Jotta mobiilivarmenne täyttää sille asetetut ehdot, sen tekniikan tulee perus- tua monimutkaisiin kryptografisiin menetelmiin, jotka ovat jopa tietokoneille riittä- vän haastavia murrettaviksi. Laadukkaat menetelmät ehkäisevät merkittävästi myös käyttäjän virheestä aiheutuvia ongelmia. Mobiilivarmenteen tekniseen toteutukseen palataan tarkemmin luvussa 3. 2.2 EIDAS 10 Koska mobiilivarmenteen asema on edelleen kasvamassa vahvassa tunnistautu- misessa, turvallisuuden takaaminen on sille erittäin tärkeää. Jotta mobiilivarmenne voi myös tulevaisuudessa toimia, sen tulee lakien ja säädösten täyttämisen lisäk- si saavuttaa mahdollisimman laaja käyttäjien luottamus. On erittäin tärkeää, että vahvan tunnistautumisen voi suorittaa muilla tavoin kuin pankkitunnuksilla, sillä kuten aiemmin todettiin, niiden joutuessa rikollisten haltuun, voivat vahingot olla todella suuret. 3 Sähköisen tunnistautumisen protokollat ja tekniikat Mobiilivarmenne perustuu merkittäviltä osin kryptografiaan. Kryptografia määritel- lään tekniikkana, jonka avulla viestejä voidaan välittää luotettavasti. Kryptografia tutkii ja kehittää keinoja, joilla lähettäjä voi salata viestejä siten, että vastaanotta- ja voi purkaa salauksen ja nähdä viestin. Tätä tekniikkaa kutsutaan päästä päähän salaamiseksi (eng. end-to-end encryption, E2EE). Usein kryptografiaa käytetään sa- laamaan viestejä, joiden lähettämiseen käytettävä kanava olisi turvaton ilman kryp- tografisia menetelmiä [15]. Yleisesti ottaen kryptografiset menetelmät jaetaan kah- teen alaluokkaan: symmetriseen ja asymmetriseen salaukseen. Asymmetrisen salauk- sen ideana on, että valitaan jokin tietty salausalgoritmi, jota käytetään. Sen jälkeen luodaan tälle algoritmille sopivat, erilaiset mutta matemaattisesti toisiinsa linkitetyt avaimet salauksen luomiseen (yksityinen avain) sekä purkamiseen (julkinen avain). Yksityistä avainta on käytännössä mahdotonta johtaa julkisesta avaimesta, johtuen yksityisen avaimen laskennallisesta monimutkaisuudesta. Vastaanottaja käyttää sa- lauksen purkuun julkista avainta [15] [16]. Symmetrisessä salauksessa lähettäjä ja vastaanottaja joko käyttävät samaa salaista avainta keskenään, tai salaisia avain- pareja, joissa kumpikin avain voidaan helposti johtaa toisesta avaimesta [16]. Näitä avaimia ei voida toimittaa osapuolille julkisia kanavia pitkin, vaan ne pitää toimittaa jollakin luotettavalla menetelmällä. 3.1 RSA 12 Kryptografian roolia viestien turvallisessa välittämisessä voisi kuvailla seuraaval- la esimerkillä: henkilöt Alice ja Bob ovat hyviä ystäviä keskenään. Tällä hetkellä he ovat kuitenkin maantieteellisten sijaintiensa vuoksi tilanteessa, jossa kommunikointi onnistuu vain verkkoyhteyksien välityksellä. Bob haluaisi juuri nyt kertoa Alicelle eräästä isosta salaisuudestaan, eikä hän halua kenenkään muun saavan tietää si- tä. Bob on tietoturva-alan asiantuntija, ja hän päättää käyttää viestin välittämi- seen Whatsapp-sovellusta. Miksi? Whatsapp on laajalti tunnettu, vahvan suojauk- sen omaava viestintäsovellus, joka käyttää E2EE -tekniikkaa (end-to-end encryption) viestien salaukseen [17]. Whatsapp ei siis luota pelkkään TLS-salaukseen, joka suo- jaa vain yhteyden esim. asiakkaan ja palvelimen välillä, vaan viesti pysyy salattuna myös yhteyden ulkopuolella, ja vain oikean avaimen haltija voi purkaa salauksen [17]. Näin Bob saa kerrottua asiansa turvallisin mielin tietoisena siitä, että teknii- kan puolesta kukaan muu ei pääse lukemaan hänen viestiään. Seuraavaksi esitellään kolme keskeistä kryptografian alan menetelmää. 3.1 RSA RSA tunnetaan ensimmäisenä julkisen avaimen infrastruktuurin salausmenetelmä- nä. Lyhenne tulee algoritmin kehittäjien nimistä; Ronald Rivest, Adi Shamir ja Len Adleman kehittivät menetelmän vuonna 1978. RSA toimii seuraavasti: Valitaan kaksi isoa päälukua (joilla on sama bittikoko) p ja q, joista lasketaan N = pq (vaihe 1). Seuraavaksi määritetään julkinen ekspo- nentti e, joka on keskenään jaoton Eulerin funktiosta saatavan luvun kanssa (vaihe 2). Jaottomuus tässä tarkoittaa, että näiden kahden luvun ainoa yhteinen tekijä on 1. Sitten lasketaan yksityinen eksponentti d. d:n arvo määräytyy siten, että se ker- rottuna e:llä tuottaa tulon, jonka jakaminen luvulla ϕ(N) tuottaa jakojäännöksenä luvun 1. ϕ(N) tarkoittaa sellaisten lukujen lukumäärää, jotka ovat pienempiä kuin N itse sekä keskenään jaottomia N:n kanssa. Saaduista arvoista muodostetaan julkinen 3.2 ELLIPTISEN KÄYRÄN SALAUSMENETELMÄ 13 avainpari (N,e) sekä yksityinen avainpari (N,d) (vaihe 4). Kun viesti m halutaan sa- lata, se korotetaan potenssiin e ja jaetaan sitten N:llä. Saadusta tuloksesta otetaan jakojäännös, joka on salatun viestin arvo kokonaislukuna (vaihe 5). Kun taas salattu viesti, nyt c, halutaan purkaa salaamattomaksi viestiksi m, korotetaan c potenssiin d ja saatu tulos jaetaan N:llä. Saadusta tuloksesta otetaan jakojäännös, joka on sa- laamattoman viestin arvo kokonaislukuna (vaihe 6) [18]. Kuva 3.1 näyttää RSA:n matemaattisen toteutuksen. Kuva 3.1: RSA:n matemaattinen teoria 3.2 Elliptisen käyrän salausmenetelmä Elliptisen käyrän salausmenetelmä (eng. Elliptic Curve Cryptography, ECC) toimii tiivistettynä seuraavasti: ensin valitaan matemaattinen, äärellinen kunta, jonka ylit- se valitaan sopiva elliptinen käyrä E. Sitten lasketaan E:n kertaluku, joka on kaikkien E:n pisteiden lukumäärä. Seuraavaksi tarkistetaan, ettei E:llä ole pisteitä, jotka ei- vät toteuta sen yhtälöä. Etsitään E:ltä tietty piste P, joka tuottaa merkittävän osan E:n muista pisteistä yhteenlaskuoperaation kautta, ja määritetään P:n kertaluku. Tämän jälkeen tulee tarkistaa, ettei nk. MOV-ehto toteudu. MOV-ehto tarkoittaa, että E:n matemaattinen vaikeus ei saa olla muutettavissa tavalliseksi diskreetin lo- garitmin ongelmaksi, jolloin se voitaisiin murtaa tehokkailla algoritmeilla [18]. 3.4 MOBIILIVARMENNE 14 3.3 Julkisen avaimen infrastruktuuri Yksi mobiilivarmenteen tärkeimmistä mahdollistajista on julkisen avaimen infra- struktuuri (public key infrastructure, PKI). Tässä tekniikassa ideana on luoda avain- pareja käyttäen avuksi matematiikan yhtälöitä. Nämä yhtälöt takaavat, että niistä luotuja avaimia voi käyttää vain, jos kumpikin avain on käyttäjällä hallussa. Ai- noastaan nämä kaksi nimenomaista avainta toimivat yhdessä. [19]. PKI:n toiminta perustuu avainpareihin, julkiseen ja yksityiseen avaimeen. Avainten luomisessa käy- tetään esimerkiksi ECC:ä. Myös muita menetelmiä on olemassa, kuten RSA. ECC:n merkittävä etu on siinä, että se tarjoaa esimerkiksi juuri RSA:n kanssa samantasoi- sen suojauksen paljon lyhyemmillä avaimilla, jolloin se vaatii vähemmän laskenta- tehoa ja sopii näin myös kevyempiin ympäristöihin. 160-bittinen ECC-avain tarjoaa samantasoisen suojauksen kuin 1024-bittinen RSA-avain [18]. 3.4 Mobiilivarmenne Tunnistusprosessi mobiilivarmenteella etenee siten, että ensiksi käyttäjä valitsee tun- nistautumistavaksi mobiilivarmenteen, jonka jälkeen hän syöttää oman puhelinnu- meronsa ja lähettää sen tunnistuspalvelun tarjoajalle (jäljempänä "palveluntarjoa- ja"). Kun tämä on tehty, palveluntarjoaja lähettää käyttäjän SIM-kortille haasteen, josta SIM:in tulee laskea tiiviste. Haaste on palveluntarjoajan luoma satunnainen merkkijono, josta lasketaan tiiviste käyttäen matemaattisia tiivistefunktioita, ku- ten esimerkiksi SHA-256:a, joka tuottaa annetusta haasteesta 256-bittisen tiivisteen [20]. Kun tiiviste on laskettu, kysytään käyttäjältä PIN-koodi. Koodin syöttämisen jälkeen tiiviste allekirjoitetaan PKI:n yksityisellä avaimella. Sitten tiiviste ja haas- te lähetetään takaisin palveluntarjoajalle, joka tarkistaa tiivisteen allekirjoituksen omalla julkisella avaimellaan ja vertaa tiivistettä itse laskemaansa tiivisteeseen. Jos tiivisteet täsmäävät, on varmistettu kaksi asiaa: data ei ole korruptoitunut siirret- 3.4 MOBIILIVARMENNE 15 täessä sitä laitteelta toiselle, joten yhteyttä ei ole kaapattu, ja käyttäjällä on oikea yksityinen avain, joten hänen voidaan luotettavasti olettaa olevan se taho, joksi hän itseään väittää. Kuva 3.2 havainnollistaa tämän prosessin yksinkertaistettuna. Avai- met luodaan käyttäjän SIM-kortilla hänen ottaessaan mobiilivarmenteen käyttöön. Julkinen avain lähetetään palveluntarjoajalle, kun taas yksityinen avain ei koskaan poistu SIM-kortin niin kutsulta Secure Element alueelta. Kuva 3.2: Mobiilivarmenteen toiminta. Olennaista on ymmärtää, että PKI ja mobiilivarmenne eivät ole toistensa syno- nyymeja, vaan mobiilivarmenne on PKI:n päälle rakennettu teknologia, joka hyö- dyntää avainpareja tunnistaututumiseen. PKI tarkoittaa avainten infrastruktuuria, joka käsittää ratkaisut aina avainten luomisesta niiden tuhoamiseen asti. Käytän- nössä se siis tarkoittaa kaikkia olemassa olevia menetelmiä avainten luomiseksi, säi- lyttämiseksi, julkisen avaimen lähettämiseksi, sekä avainparien tuhoamiseksi. Kuva 3.3 havainnollistaa PKI:n ja mobiilivarmenteen suhdetta. 3.4 MOBIILIVARMENNE 16 Kuva 3.3: Mobiilivarmenteen ja PKI:n ero. Yhteenveto Tässä kappalessa vastattiin TK1:een tutustumalla mobiilivarmenteen taustalla ole- viin tekniikoihin, sen toimintaan sekä siihen, kuinka tunnistautuminen mobiilivar- menteella teknisesti tapahtuu. Tutustuttiin kryptografian alaan PKI:n, ECC:n ja RSA:n kautta sekä tarkasteltiin sitä, kuinka kryptografia liittyy mobiilivarmenteen toimintaan. Mobiilivarmenteen tietoturva ja toiminta perustuvat näille asioille, joten niiden ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää arvioitaessa sen turvallisuutta. Esimerkiksi käyttäjien luotettava autentikointi on mahdollista vain vahvojen kryptografisten me- 3.4 MOBIILIVARMENNE 17 netelmien kautta. Tällä hetkellä menetelmät toimivat, mutta tulevaisuudessa tilanne saattaa muuttua. Tähän palataan tarkemmin luvussa 4. 4 Mobiilivarmenteen hyödyt ja uhat Mobiilivarmenteella on monia hyötyjä, joista merkittävin lienee se, että se vähentää huomattavasti niitä kertoja, jolloin käyttäjän pitää syöttää pankkitunnuksensa. Täl- löin ehkäistään merkittävästi sitä riskiä, että tunnukset ja siten myös käyttäjän rahat päätyisivät rikollisten haltuun. Pankkitunnuksilla voidaan tehdä myös muunlaista vahinkoa, kuten esimerkiksi ottaa lainoja käyttäjän nimissä, jos hän ei tajua sulkea tunnuksia tarpeeksi ajoissa. Maailmanlaajuisesti pankkitunnukset olivat kohteena 27,7 prosentissa kaikista kalasteluhyökkäyksistä vuoden 2022 4. neljänneksellä [21]. Mobiilivarmenne ei erikseen tarjoa lisäsuojaa kalastelu-uhkaa vastaan, sillä kalastelu perustuu sellaiselle tekniikalle, jota varten mobiilivarmennetta ei ole suunniteltu. Yksi mobiilivarmenteen mahdollisista heikkouksista on, että se ei vaadi esimer- kiksi näytön lukituksen avaamista, mikäli näyttö on jo valmiiksi auki tunnistuspyyn- nön saapuessa. Tällöin on mahdollista, että ulkopuolinen voi vahvistuskoodin tie- täessään tunnistautua palveluun käyttäjän puhelimella, jos se on esimerkiksi jäänyt hetkellisesti auki toisen ulottuville käyttäjän käydessä esimerkiksi tilan ulkopuolella. Tällöin toinen ihminen voi nähdä arkaluontoisia tietoja, kuten vaikkapa terveystie- toja. Tämä voisikin olla yksi kehityksen kohde tulevaisuudessa. Mobiilivarmenteelle on olemassa muitakin hyökkäystekniikoita kuin kalastelu, joista tutkimuksessa perehdyttiin MITMO -tekniikkaan (man-in-the-mobile). MIT- MO toimii siten, että siinä käytettävä palvelin sieppaa kahden laitteen välisen kom- munikointiyhteyden, katkaisee sen, ja ryhtyy välittämään yhteyttä itsensä kautta. LUKU 4. MOBIILIVARMENTEEN HYÖDYT JA UHAT 19 Päästyään tähän asemaan palvelin voi napata datasta tärkeää tietoa, kuten esimer- kiksi puhelinnumeron ja purkaa sen salauksen. Tämän jälkeen palvelin salaa tiedot ja lähettää ne kohdesivustolle. Viimeisenä vaiheena kohdesivusto lähettää istuntoe- västeen palvelimelle, joka kaappaa sen itselleen. Tässä on tärkeää huomata, että mobiilivarmenteen kannalta olennainen SIM-kortti ja sillä oleva yksityinen avain ei- vät missään vaiheessa siirry hyökkääjän haltuun. Hyökkääjä voi kuitenkin kiertää tämän esimerkiksi manipuloimalla käyttäjää hyväksymään hänelle lähetetyn tunnis- tuspyynnön [22]. Jos manipulointi onnistuu, hyökkääjä pääsee käsiksi uhrin henki- lökohtaisiin tietoihin. Huomattava osa mobiilivarmenteen mahdollisista tietoturvauhkista liittyy vah- vasti käyttäjän toimintaan. Näihin uhkiin voidaan lukea esimerkiksi puhelimen näy- tön vakoilu haittaohjelman kautta sekä peittokuvahyökkäykset, joissa hyökkääjä piir- tää haittaohjelman välityksellä saastuneen laitteen ruudulle esimerkiksi väärenne- tyn tunnistautumissivun, jota käyttäjä sitten klikkaa [23]. Molemmissa tavoissa uhri luovuttaa tietämättään tunnuksensa ulkopuoliselle. Käyttäjä voi ehkäistä kumpaa- kin näistä uhista myöntämällä sovelluksille vain niiden toiminnan kannalta välttä- mättömät luvat, lataamalla sovellukset ainoastaan virallisista sovelluskaupoista sekä pitämällä laitteensa päivitettynä [23]. On tärkeää, että vahva tunnistautuminen tehdään mahdollisimman yksinker- taiseksi. Jos tunnistuprosessit sisältävät esimerkiksi monta eri vaihetta, käyttäjät saattavat tehdä tietoturvaa heikentäviä ratkaisuja, kuten esimerkiksi luoda heikkoja salasanoja tai PIN-koodeja. Kaiken kaikkiaan, kuten yleisestikin tietoturvassa, yhteiskunnan tulee panostaa huijaustapojen tutkimiseen ja niistä raportoimiseen mahdollisimman tehokkaasti. Näin voimme parhaiten varmistaa, että ihmisillä on mahdollisuus pitää itsensä ajan tasalla, sillä tietoturva on ala, joka muuttuu koko ajan. Vastauksena kysymykseen TK2: Tällä hetkellä merkittävimmät uhat ja haavoittuvuudet mobiilivarmenteessa 4.1 TULEVAISUUDEN KEHITYS 20 ovat siis se, että näytön lukitusta ei välttämättä tarvitse avata, sekä tietojen kalas- telu ja siitä seuraavat, väärät tunnistuspyynnöt. Vielä ollaan kuitenkin tilanteessa, jossa käyttäjä pystyy estämään mobiilivarmenteen murtamisen, koska tunnistuk- seen tarvittava yksityinen avain pysyy käyttäjän omalla SIM-kortilla. Toistaiseksi mobiilivarmenne kestää siis käyttäjän virheitä hyvin. Käyttäjään voidaan kuitenkin kohdistaa sosiaalista manipulointia, esimerkiksi uhkailua, jotta hän erehtyisi anta- maan koodin. Uusia hyökkäystekniikoita kehitetään, joten tekniikan päivittämistä ei saada unohtaa yhteiskunnassa eikä yksilötasolla, vaikka se tällä hetkellä vahva onkin. Tietoturvan kehityksessä ei voida koskaan pysähtyä. 4.1 Tulevaisuuden kehitys Vaikka mobiilivarmenne tarjoaa tällä hetkellä erittäin vahvaa suojaa teknisiä uhkia vastaan, se saattaa silti kohdata tulevaisuudessa useita merkittäviä uhkakuvia, joihin meidän on vastattava. Yksi mahdollinen uhka ovat kvanttitietokoneet. Kvanttitietokoneet ovat koneita, joiden toiminta nojaa kvanttimekaniikan periaatteisiin. Merkittävänä erona nykyai- kaisiin tietokoneisiin on, että kvanttitietokoneiden perusyksiköitä ovat kubitit [24], kun taas nykyajan tietokoneissa tieto tallennetaan bitteihin. Kubitit ovat huomat- tavasti tehokkaampia tietojen käsittelyssä niiden superpositioksi kutsutun ominai- suuden ansiosta. Superpositio tarkoittaa sitä, että yhden kubitin arvo voi samanai- kaisesti olla sekä 0 että 1, kun taas bitin arvo voi olla yhdellä kertaa vain 0 tai 1 [24]. Nykyaikaisen mobiilivarmenteen perustana olevat ECC ja RSA nojaavat siis sii- hen, että tietokoneilla menee niiden murtamiseen mielettömän paljon aikaa. On kuitenkin ennustettu, että kvanttietietokoneet ja niihin soveltuvat algoritmit tule- vat muuttamaan tilannetta lähivuosikymmeninä. ECC:n ja RSA:n matemaattiset ongelmat saattavatkin yhtäkkiä olla murrettavissa järjellisessä ajassa [25]. Nykyään 4.1 TULEVAISUUDEN KEHITYS 21 on kuitenkin jo olemassa matemaattista teoriaa siitä, miten näitä ongelmia voitaisiin torjua. Tätä paradigmaa kutsutaan kvanttiturvalliseksi salaukseksi, (post quantum cryptography, PQC). PQC:ssä keskeisenä ajatuksena on kehittää algoritmeja, jotka ovat matemaattisesti niin haastavia, että ne voitaisiin teoriassa murtaa kvanttilas- kennalla, mutta se vie liikaa resursseja. PQC-algoritmit jaetaan 5 ryhmään, jotka esitellään seuraavaksi [25]. 4.1.1 Koodipohjainen menetelmä Tähän ryhmään luetaan kuuluvaksi sellaiset salausmenetelmät, joiden koodi on bit- tipohjainen ja suorittaa virheenkäsittelyä. Nämä salausmenetelmät ovat saaneet ni- mensä siitä, että ne pystyvät ratkaisemaan rajallisen määrän virheitä yhdessä bitti- sekvenssissä [25]. 4.1.2 Hajautuspohjainen menetelmä Hajautuspohjaisessa kryptografiassa ideana on, että kertakäyttöiseen kirjautumiseen käytettäviin instansseihin yhdistetään hajautusfunktiot. Tämän idean esitti alunpe- rin yhdysvaltalainen tietojenkäsittelytieteilijä Ralph C. Merkle. Merkle myös kehitti tähän pohjautuvan tekniikan, jossa suuresta määrästä avaimia lasketaan tiivisteet yksitellen. Saadut tiivisteet yhdistetään puuksi (kryptografinen tietorakenne), jota voidaan käyttää julkisena avaimena. Tämä tunnetaan Merklen allekirjoitusjärjestel- mänä (Merkle Signature Scheme, MSS) [25]. 4.1.3 Isogeniapohjainen menetelmä Isogeniapohjainen kryptografia perustuu kahden elliptisen käyrän välisen isogenian löytämisen vaikeuteen [25]. Isogenia on kuvaus siitä, kuinka jonkin elliptisen käyrän E pisteitä voidaan kuvata toiselle elliptiselle käyrälle siten, että käyrien ryhmäraken- ne säilyy. Käytännössä pisteelle luodaan kuvapiste toiselle käyrälle. Ryhmärakenteen 4.1 TULEVAISUUDEN KEHITYS 22 säilymisellä tarkoitetaan puolestaan sitä, että kahdelle pisteelle tehdyn laskutoimi- tuksen tulos on sama riippumatta siitä, suoritetaanko lasku ennen vai jälkeen niiden kuvaamisen [26]. Tämän menetelmän etu on siinä, että tuloksena saadut avaimet ovat kooltaan huomattavasti pienempiä kuin esimerkiksi hila- tai koodipohjaisessa menetelmässä. 4.1.4 Hilapohjainen menetelmä Hilapohjainen menetelmä perustuu matematiikasta tuttuihin hilarakenteisiin. Tässä hila määritellään käytössä olevien kantavektorien kaikkien mahdollisten painotettu- jen summien joukoksi. Menetelmän ideana on löytää n-ulotteisesta hilasta lyhyin vektori s. Tässä menetelmässä julkisen avaimen vektori b saadaan laskettua, kun tiedetään julkinen matriisi A, vektori s, sekä laskussa käytettävän häiriön arvo e. Toisin sanoen b = As + e. Tästä nähdään, että vaikka A ja e ovat tiedossa, on yksityisen avaimen (vektori s) laskeminen hyvin haastavaa. Tyypillisesti käytettävä matriisi A on hyvin suuri, joka puolestaan vaatii käytettävältä koneelta huomattavan määrän muistia. [25] 4.1.5 Moneen muuttujaan perustuva menetelmä Moneen muuttuujaan perustuva menetelmä rakentuu monimuuttujaisten toisen as- teen yhtälöiden ratkaisemisen vaikeudelle. Funktio, josta julkinen avain muodostuu, on joukko polynomifunktioita. Tälläinen ongelma on jopa toisen asteen polynomeil- la erittäin haastava murtaa. Menetelmän vaikeutta lisää se, että yksityisen avaimen johtaminen julkisesta avaimesta on vielä erikseen tehty vaikeaksi [25]. Yhteenveto Tässä kappaleessa tarkasteltiin sitä, millaisia hyötyjä mobiilivarmenne tarjoaa käyt- täjilleen. Todettiin, että sen tekniikka on vaikea murtaa, ja sen avulla pankkitunnus- 4.1 TULEVAISUUDEN KEHITYS 23 ten käyttöä tunnistautumisessa voidaan vähentää. Kappaleessa tarkasteltiin myös mobiilivarmenteen tekniikkaa vastaan kohdistettuja hyökkäystekniikoita sekä sitä, kuinka käyttäjää voidaan hämätä hyväksymään väärä tunnistustapahtuma. Samal- la kuitenkin todettiin, että mobiilivarmenne kestää käyttäjän virheitä hyvin. Lisäksi pohdittiin, millainen tulevaisuus mobiilivarmenteella on; mitä uhkia esi- merkiksi kvanttitietokoneet luovat sille? Minkälaisia keinoja kehittäjillä on suojau- tua näiltä uhilta? Näitä kysymyksiä varten esiteltiin 5 erilaista kvanttikestävien sa- lausmenetelmien alaluokkaa. Kappaleessa vastattiin TK2:een toteamalla, että suu- rin puute mobiilivarmenteelle lienee tällä hetkellä se, että se ei välttämättä pyydä avamaan näytön lukitusta. Suurimpana uhkana puolestaan nähtiin tietojen kalaste- lu. Tällä hetkellä varmennetta on erittäin haastavaa murtaa ilman PIN-koodia. Tä- hän hyökkääjät voivat käyttää sosiaalista manipulointia, ja sitä vastaan tulee tais- tella jakamalla informaatiota liikkeellä olevista huijaustavoista. Tälläinen käyttäjien informointi on ratkaisevan tärkeää, sillä käyttäjä on mobiilivarmenteen heikoin lenk- ki, eikä tekniikka auta, jos huijausta ei tunnisteta ja käyttäjä syöttää PIN-koodinsa. 5 Yhteenveto Tutkielmassa tarkasteltiin mobiilivarmenteen tietoturvaa vahvassa tunnistautumi- sessa. Alussa perehdyttiin siihen, miksi vahva sähköinen tunnistautuminen ja sitä myöten mobiilivarmenne nykyään ovat tarpeellisia. Kappaleessa 2 perehdyttiin sii- hen, mitä tunnistautuminen ja sähköinen tunnistautuminen käsitteinä tarkoittavat, miten tunnistautuminen on kehittynyt sekä mitä laissa säädetään niiden vaatimuk- sista. Kappaleessa 3 perehdyttiin kryptografiaan, sekä siihen miten mobiilivarmen- ne on teknisesti toteutettu. Lisäksi vastattiin TK1:een. Kappaleessa 4 vastattiin TK2:een, käsiteltiin mobiilivarmenteen mahdollisia uhkia nyt ja tulevaisuudessa se- kä sitä, kuinka käyttäjät voivat itse vaikuttaa sen turvallisuuteen. Lisäksi perehdyt- tiin kvanttilaskennan maailmaan. Johtopäätöksenä tutkimuksessa todettiin, että mobiilivarmenne on tekniikaltaan hyvin turvallinen. Sen suurimmat uhat liittyvät tällä hetkellä käyttäjän manipu- lointiin, eivätkä siihen, että tekniikka murrettaisiin. Esimerkiksi yksityinen avain on lähes mahdoton varastaa SIM-kortin Secure Elementiltä, eikä varmenteen murta- minen täysin hyökkääjän toimesta onnistu ilman sitä. Mobiilivarmenteen tekniikal- la todettiin kuitenkin olevan myös omat heikkoutensa, mutta näiden heikkouksien täydellinen hyödyntäminen edellyttää aina käyttäjän huijaamista. Tärkeintä on siis olla itse tarkkana, asentaa päivitykset ja varmistaa aina, että tietää, minkä tapah- tuman tunnistuspyynnön hyväksyy. Huolimatta tämän hetken tilanteesta todettiin myös, että tulevaisuudessa mobiilivarmenteen murtaminen ilman PIN-koodia voi LUKU 5. YHTEENVETO 25 tulla mahdolliseksi kvanttilaskennan ja -tietokoneiden kehittyessä. Tämä uhka vai- kuttaa kuitenkin tällä hetkellä olevan hallussa, perustuen esimerkiksi siihen, että kvanttiturvallisten algoritmien kehitys on edennyt jo merkittävästi. Mobiilivarmen- teen tulevaisuus riippuu merkittävästi näiden algoritmien kehityksestä, sillä mikäli ne eivät ole tarpeeksi turvallisia, kvanttitietokoneet voivat tulevaisuudessa murtaa ne. Lähdeluettelo [1] A. W. Burks, ”The invention of the universal electronic computer—how the Electronic Computer Revolution began”, Future generation computer systems, vol. 18, nro 7, s. 871–892, 2002. [2] J. Bowen ja R. Wilson, ”Bletchley Park: The Home of Codebreaking: Edited by Robin Wilson”, The Mathematical intelligencer, 2026. [3] N. Packard, ”INTERNET Prehistory: ARPANET Chronology”, Cogent social sciences, vol. 9, nro 2, s. 1–47, 2023. [4] Information Sciences Institute, RFC 793: Transmission Control Protocol, Uni- versity of Southern California, Marina del Rey, CA, U.S.A., 1981. [5] Information Sciences Institute, RFC 791: Internet Protocol, University of Sout- hern California, Marina del Rey, CA, U.S.A., 1981. [6] B. M. Leiner, V. G. Cerf, D. D. Clark, R. E. Kahn, L. Kleinrock, D. C. Lynch, J. Postel, L. G. Roberts ja S. Wolff, ”A brief history of the internet”, Special Interest Group On Data Communication Compututer Commununication Re- view, vol. 39, nro 5, s. 22–31, 2009. [7] V. Schafer ja B. G. Thierry, ”The 90s as a turning decade for Internet and the Web”, Internet histories (2017), vol. 2, nro 3-4, s. 225–229, 2018. [8] T. Berners-Lee, R. Cailliau, J. Groff ja B. Pollermann, ”World-Wide Web: The Information Universe”, Internet research, vol. 2, nro 1, s. 52–58, 1992. LÄHDELUETTELO 27 [9] S. J. Shackelford ja S. O. Bradner, ”The Web for Free”, teoksessa Forks in the Digital Road, New York, NY, U.S.A.: Oxford University Press, 2024. [10] Kyberturvallisuuskeskus, Vahva sähköinen tunnistaminen, https://www.kyberturvallisuuskeskus.fi/fi/toimintamme/saantely-ja-valvonta/sahkoinen-tunnistaminen, Vierailtu: 2026-01-26. [11] Suomen valtio, "Laki vahvasta sähköisestä tunnistamisesta ja sähköisistä luot- tamuspalveluista 617/2009", 2009. [12] Digi- ja väestötietovirasto, Palvelukuvaus - Suomi.fi-tunnistus - Suomi.fi kehit- täjille, https://kehittajille.suomi.fi/palvelut/tunnistus/palvelukuvaus, Vierailtu: 2025-11-06. [13] T. Mikkola, ”Henkilön vahva sähköinen tunnistaminen”, Opinnäytetyö, Laurea- ammattikorkeakoulu, Suomi, 2009. [14] D. Gregusova, Z. Halasova ja T. Peracek, ”eIDAS regulation and its impact on national legislation: The case of the Slovak Republic”, Administrative sciences, vol. 12, nro 4, s. 1–18, 2022. [15] A. M. Qadir ja N. Simmons, ”A Review Paper on Cryptography”, teoksessa 2019 7th International Symposium on Digital Forensics and Security (ISDFS), Barcelos, Portugal, 2019, s. 1–6. [16] G. J. Simmons, ”Symmetric and Asymmetric Encryption”, ACM Computing Surveys, vol. 11, nro 4, s. 305–330, 1979. [17] S. Ramraj ja G. Usha, ”Signature identification and user activity analysis on WhatsApp Web through network data”, eng, Microprocessors and microsys- tems, vol. 97, s. 104 756–, 2023. [18] W. J. Caelli, E. P. Dawson ja S. A. Rea, ”PKI, elliptic curve cryptography, and digital signatures”, Computers & security, vol. 18, nro 1, s. 47–66, 1999. [19] V. Lozupone, ”Analyze encryption and public key infrastructure (PKI)”, In- ternational journal of information management, vol. 38, nro 1, s. 42–44, 2018. LÄHDELUETTELO 28 [20] National Institute of Standards and Technology, ”Secure hash standard”, Na- tional Institute of Standards and Technology (U.S.), Washington, D.C., tek- ninen raportti, 2015, NIST FIPS 180–4. [21] R. Jayaprakash, K. Natarajan, J. A. Daniel, C. V. Chinnappan, J. Giri, H. Qin ja S. Mallik, ”Heuristic machine learning approaches for identifying phishing threats across web and email platforms”, Frontiers in Artificial Intelligence, vol. 7, 2024. [22] Z. Čekerevac, P. Cekerevac, L. Prigoda ja F. Al-Naima, ”Security risks from the modern man-in-the-middle attacks”, MEST Journal, vol. 13, nro 1, s. 34– 51, 2025. [23] P. Laka ja W. Mazurczyk, ”User perspective and security of a new mobile authentication method”, Telecommunication systems, vol. 69, nro 3, s. 365– 379, 2018. [24] K. S. Balamurugan, A. Sivakami, M. Mathankumar, Yalla Jnan Devi Satya prasad ja I. Ahmad, ”Quantum computing basics, applications and future perspectives”, Journal of molecular structure, vol. 1308, s. 137–917, 2024. [25] A. Shaller, L. Zamir ja M. Nojoumian, ”Roadmap of post-quantum cryptograp- hy standardization: Side-channel attacks and countermeasures”, Information and computation, vol. 295, s. 105–112, 2023. [26] J. Hoffstein, J. Pipher ja J. H. Silverman, An introduction to mathematical cryptography (Undergraduate texts in mathematics). New York, NY, U.S.A: Springer, 2008.