Infrastruktura klucza publicznego.pdf

Krzysztof Ślot Infrastruktura klucza publicznego (PKI)

Infrastruktura klucza publicznego (PKI)

Wstęp

1. Mechanizm poświadczania autentyczności w PKI

1.1. Certyfikaty PKI

1.2. Struktura PKI

2. Proces certyfikacji

3. Weryfikacja certyfikatu

4. Wydawanie kluczy kryptograficznych przez urząd certyfikacji

Bibliografia

Krzysztof Ślot Infrastruktura klucza publicznego (PKI)

Wstęp

Kryptografia klucza publicznego gwarantuje tajność oraz wiarygodność przesyłanych

i przechowywanych danych. Oznacza to, że nie musimy obawiać się przechwycenia

danych przez osoby niepowołane, nikt bowiem, poza adresatem, nie pozna zaszyfrowanej

treści danych. Dodatkowo możemy ufać otrzymywanym przesyłkom, ponieważ mamy

pewność co do ich autorstwa oraz co do integralności zawartych w nich treści.

Wydawałoby się więc, że kryptografia klucza publicznego kompleksowo i ostatecznie

rozwiązuje problem ochrony informacji, gdyby nie sprawa ograniczonego zaufania do

rzeczywistej tożsamości naszego rozmówcy, którą można zawrzeć w pytaniu: skąd

można mieć pewność, że osoba, z którą prowadzona jest korespondencja, jest naprawdę

tym, za kogo się podaje? Treścią niniejszego modułu jest omówienie sposobu, jaki został

przyjęty w celu rozstrzygnięcia powyższej wątpliwości.

Szczegółowe informacje dotyczące prezentowanych w niniejszym module zagadnień są

zawarte w dokumentach określających standardy kryptografii klucza publicznego

— tzw. standardach PKCS — Public Key Cryptography Standards

( http://www.rsasecurity.com/rsalabs/default.asp ).

Krzysztof Ślot Infrastruktura klucza publicznego (PKI)

1. Mechanizm poświadczania autentyczności w PKI

Bezpieczeństwo danych w systemach kryptografii klucza asymetrycznego bazuje na

zaufaniu w prawdziwość klucza publicznego, chroniącego informacje. Użycie klucza

publicznego partnera korespondencji pozwala na zaszyfrowanie kierowanych do niego

danych (np. numeru karty kredytowej), utajniając je przed osobami nieposiadającymi

odpowiedniego klucza prywatnego. Podobnie, użycie klucza publicznego autora

otrzymanego przez nas kryptogramu pozwala na odszyfrowanie zawartych w nim danych,

dając pewność ich wiarygodności.

Klucz publiczny, który posiadamy i używamy do szyfrowania i deszyfracji przesyłanych

wiadomości staje się gwarantem tożsamości partnera korespondencji. Nasze

przekonanie, że komunikujemy się z daną osobą, opieramy w całości na zaufaniu do

tego, że posiadany przez nas klucz publiczny rzeczywiście należy do tej osoby. Oznacza

to, że w chwili przyjęcia przez nas czyjegoś klucza publicznego, musimy mieć pewność,

co do jego wiarygodności. Jeżeli nie istnieją odpowiednie, dodatkowe mechanizmy

uwiarygodnienia, pewność taką może dać jedynie osobiste pobranie klucza publicznego

od jego właściciela. Każda inna forma przekazania klucza — na przykład jako załącznika

do poczty elektronicznej, listu zawierającego dyskietkę czy pobrania klucza z serwera

— nie dają nam gwarancji, że nie padniemy ofiarą oszustwa. Zważywszy, że większość

partnerów, z którymi chcielibyśmy porozumiewać się w bezpieczny sposób przez Internet

nie jest nam znana osobiście (sklepy internetowe, banki, usługi internetowe) i osobista

wymiana klucza nie wchodzi w grę, konieczne stało się opracowanie sposobów

gwarantowania tożsamości partnerów bezpiecznej komunikacji. Efektem podjętych starań

jest stworzenie systemu mechanizmów poświadczania autentyczności, a także

rozpowszechniania i kontroli danych uwierzytelniających, nazywanego infrastrukturą

klucza publicznego (oznaczanego skrótem PKI , pochodzącym od angielskiej nazwy

Public Key Infrastructure ).

Istota mechanizmu gwarantowania tożsamości przyjęta w PKI polega na wprowadzeniu

do procedury wymiany kluczy publicznych między dwoma stronami komunikacji trzeciego

podmiotu, do którego obydwie strony mają zaufanie i który gwarantuje prawdziwość

przekazywanych danych. Sposób, w jaki realizowane jest poświadczenie rzetelności

danych polega na umieszczeniu tych danych w obszerniejszym dokumencie, nazywanym

certyfikatem , sporządzonym i podpisanym elektronicznie przez zaufaną, trzecią stronę.

Krzysztof Ślot Infrastruktura klucza publicznego (PKI)

1.1. Certyfikaty PKI

Certyfikat jest dokumentem, którego celem jest zaświadczenie autentyczności danych

podmiotu, dla którego został wystawiony i jednoznaczne powiązanie tych danych

z kluczem publicznym tego podmiotu. Dlatego też pierwsza grupa informacji, jakie

zawarte są w certyfikacie, to klucz publiczny i informacje o jego posiadaczu (rys. 1).

W przypadku, gdy certyfikat jest wydawany osobie fizycznej, powinny znaleźć się w nim

dane osobowe (imię i nazwisko) tej osoby oraz, tym razem opcjonalnie, informacje

o zatrudniającej ją instytucji (oddziale firmy: OU — ang. organizational unit i nazwie

firmy: ON — ang. organization name ) oraz lokalizacji terytorialnej posiadacza (nazwie

państwa: CN — ang. country name i ewentualnej nazwie jednostki terytorialnej państwa,

takiej jak stan czy województwo: S — ang. state name ). Jeżeli certyfikowana jest

instytucja, pole CN będzie zawierać jej nazwę, zaś pozostałe wymienione pola będą

zwykle puste.

Kolejna kategoria informacji zawarta w certyfikacie dotyczy samego certyfikatu, a nie

osoby certyfikowanej. Mamy tu więc przede wszystkim datę ważności certyfikatu,

określającą od kiedy do kiedy przedłożony certyfikat jest ważny, a także informację

o przeznaczeniu certyfikatu. Możliwe przeznaczenia certyfikatu to poświadczenie

autentyczności jego posiadacza jako partnera bezpiecznej komunikacji, uwierzytelnienie

poczty wysłanej przez posiadacza lub inne funkcje. Kolejną, niezmiernie ważną

informacją jest numer identyfikujący certyfikat, nadawany unikatowo dla każdego

wydawanego certyfikatu i wykorzystywany do sprawdzania, czy certyfikat nie został

czasem unieważniony (co będzie szerzej opisane w dalszej części modułu). Dodatkowo,

w certyfikacie mogą znaleźć się informacje pomagające odszukać w sieci serwery

zawierające listy unieważnionych certyfikatów.

Wymienione informacje — zarówno te, które dotyczą osoby certyfikowanej, jak i te, które

opisują certyfikat — są w trzeciej części certyfikatu uzupełniane danymi wystawcy

certyfikatu. Ostatnim elementem certyfikatu jest podpis elektroniczny sporządzony dla

wszystkich zawartych w nim danych, obejmujący również informację o algorytmie

użytym do wyznaczenia tego podpisu.

Krzysztof Ślot Infrastruktura klucza publicznego (PKI)

Posiadacz certyfikatu

Dane certyfikatu

Wystawca

Klucz

publiczny

Dane posiadacza

CN, OU ...

Data ważności,

ID, przeznaczenie

Dane

wystawcy

Podpis

Rysunek 1. Informacje zawarte w certyfikatach PKI

W celu ujednolicenia postaci certyfikatów, koniecznej z punktu widzenia możliwości

korzystania z nich przez różne aplikacje, ustalonych zostało kilka standardowych

formatów, określających sposób organizacji wymienionych wcześniej informacji.

Najpowszechniej stosowanym obecnie formatem zapisu certyfikatu jest format X.509,

którego podstawowe elementy zostały przedstawione w tabeli 1.

Tabela 1. Podstawowe dane określane przez format X.509 certyfikatu

Nazwa pola

Opis

Version

Informacja o wersji formatu certyfikatu (najpowszechniej stosowana

jest obecnie wersja 3, oznaczana cyfrą 2)

Serial Number

Numer certyfikatu, unikatowy w obrębie puli certyfikatów wydawanych

przez dany urząd certyfikacji

Validity

Okres ważności certyfikatu (od–do)

Subject Name

Nazwa i inne informacje o posiadaczu

Subject Name Key

Info

Klucz publiczny posiadacza oraz określenie algorytmu, którego dotyczy

wykorzystanie klucza

Issuer Name

Nazwa urzędu certyfikacji, który wydał certyfikat

Algorithm Identifier Algorytm użyty do podpisania certyfikatu przez urząd certyfikacji

Key Usage,

Extended Key Usage

Przeznaczenie klucza zawartego w certyfikacie (definiowane jako

szyfrowanie, uwierzytelnianie, podpisywanie innych certyfikatów oraz

uwierzytelnianie serwera lub klienta, aplikacji, podpisywanie poczty

i inne)

CRL Distribution

Points

Adresy sieciowe, pod którymi można uzyskać aktualną listę

unieważnionych certyfikatów

1.2. Struktura PKI

Rolę strony poświadczającej autentyczność danych użytkowników systemu pełnią w PKI

główne urzędy certyfikacji (ang. Root Certificate Authority ). Są to instytucje prywatne

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: