Public Key Infrastructure

Slik etableres tillit

Hvordan viser en klient at den stoler på en bestemt rot-CA?

En klient viser at den stoler på en bestemt rotsertifikatmyndighet (CA) gjennom en prosess som bygger på sertifikatets tillitskjede. Slik fungerer det:

• Forhåndsinstallerte rotsertifikater: De fleste operativsystemer og nettlesere leveres med et sett forhåndsinstallerte rotsertifikater fra betrodde CA-er. Disse rotsertifikatene ligger i et lager for betrodde rotsertifikater.
• Validering av sertifikatet: Når en klient kobler seg til en server, for eksempel ved å besøke et nettsted, legger serveren fram TLS-sertifikatet sitt. Dette sertifikatet er vanligvis signert av en mellomliggende CA, som i sin tur er signert av en rot-CA.
• Verifisering av tillitskjeden: Klienten verifiserer tillitskjeden ved å kontrollere om sertifikatet som legges fram, er signert av en betrodd rot-CA. Den kontrollerer også om de mellomliggende CA-ene i kjeden er betrodde.
• Digitale signaturer: Hvert sertifikat i kjeden er digitalt signert av CA-en over seg. Klienten bruker den offentlige nøkkelen til CA-en for å verifisere disse signaturene, og sikrer dermed at sertifikatene ikke er manipulert.
• Tillitsbeslutning: Hvis hele tillitskjeden er gyldig og fører tilbake til en betrodd rot-CA, stoler klienten på serverens sertifikat. Da kan den sikre kommunikasjonen fortsette.

Hva er fordelen med mellomliggende CA-er framfor én enkelt rot-CA?

For infrastruktur-PKI-er kan én enkelt rot faktisk være en fordel.

Hvordan får en mellomliggende CA sertifikatet sitt?

En mellomliggende sertifikatmyndighet (CA) får sertifikatet sitt gjennom en prosess som kalles kryssignering fra en rot-CA. Slik fungerer det:

1. Certificate Signing Request (CSR): Virksomheten som vil sette opp en mellomliggende CA, genererer en CSR. Denne CSR-en inneholder den offentlige nøkkelen og identitetsopplysningene til den mellomliggende CA-en.
2. Innsending til rot-CA-en: CSR-en sendes inn til en betrodd rot-CA.
3. Verifisering: Rot-CA-en verifiserer identiteten og legitimiteten til virksomheten som ber om det mellomliggende sertifikatet.
4. Signering: Når verifiseringen er gjort, bruker rot-CA-en sin private nøkkel til å signere CSR-en, og det mellomliggende sertifikatet blir til. Dette signerte sertifikatet knytter den mellomliggende CA-en til rot-CA-en og etablerer en tillitskjede.
5. Utstedelse: Rot-CA-en utsteder det signerte mellomliggende sertifikatet til virksomheten som ba om det, og virksomheten kan deretter bruke det til å signere sluttsertifikater, for eksempel TLS-sertifikater for nettsteder.

Denne prosessen sørger for at den mellomliggende CA-en er betrodd i kraft av tilknytningen til rot-CA-en, som nettlesere og operativsystemer allerede stoler på.

Hva er en sertifikatkjede, og hvordan fungerer den?

En sertifikatkjede, også kalt tillitskjede, er en rekke sertifikater som sikrer at et digitalt sertifikat er ekte og til å stole på. Slik fungerer det:

• Verifiseringsprosess: Når en klient, for eksempel en nettleser, kobler seg til en server, legger serveren fram sluttsertifikatet sitt. Klienten går deretter gjennom sertifikatkjeden for å kontrollere at hvert sertifikat er signert av det neste sertifikatet i kjeden, helt opp til rotsertifikatet.
• Tillitskjede: Hvert sertifikat i kjeden verifiseres med den offentlige nøkkelen til sertifikatet over seg. Slik fortsetter det fram til rotsertifikatet, som klienten allerede stoler på.
• Etablering av tillit: Hvis hele kjeden er gyldig og fører tilbake til et betrodd rotsertifikat, stoler klienten på sluttsertifikatet, og den sikre kommunikasjonen kan fortsette.

Dette systemet sikrer at sluttsertifikatet er legitimt og utstedt av en betrodd myndighet, og opprettholder dermed integriteten og sikkerheten i digital kommunikasjon.

Hvilket problem skal utvidelsen Basic Constraints løse?

Utvidelsen Basic Constraints i et digitalt sertifikat løser problemet med å skille mellom ulike sertifikattyper og rollene de har i en Public Key Infrastructure (PKI). Slik fungerer det:

• Identifisering av sertifikatmyndighet (CA): Den angir om et sertifikat er et CA-sertifikat eller et sluttsertifikat. Dette skillet er avgjørende, fordi CA-sertifikater kan utstede andre sertifikater, mens sluttsertifikater ikke kan det.
• Begrensning av kjedelengde: Den kan begrense hvor mange mellomliggende CA-er som kan finnes under denne CA-en i sertifikatkjeden. Det bidrar til å hindre unødig lange sertifikatkjeder, som kan være ineffektive og potensielt usikre.

Problemer som løses:

• Hindrer uautorisert utstedelse av sertifikater: Ved å merke tydelig hvilke sertifikater som kan opptre som CA-er, hindrer utvidelsen at sluttsertifikater utsteder andre sertifikater, og bevarer dermed integriteten i PKI-en.
• Styrer lengden på sertifikatkjeden: Ved å begrense kjedelengden sikrer utvidelsen at sertifikatkjeden forblir håndterbar og sikker, og forebygger potensielle sårbarheter knyttet til lange kjeder

Hvilke mekanismer bruker den til å løse problemene?

Utvidelsen Basic Constraints i et digitalt sertifikat bruker følgende mekanismer for å løse problemene med å skille CA-sertifikater fra sluttsertifikater og styre lengden på sertifikatkjeden:

• CA-flagget: Dette flagget angir om sertifikatet er et sertifikatmyndighetssertifikat (CA) eller et sluttsertifikat. Er flagget satt til TRUE, kan sertifikatet brukes til å signere andre sertifikater, og det er dermed et CA-sertifikat. Er det satt til FALSE, er det et sluttsertifikat som ikke kan utstede andre sertifikater.
• Begrensning av kjedelengde: Denne angir det høyeste antallet mellomliggende sertifikater som ikke er selvutstedte, og som kan følge etter dette sertifikatet i en gyldig sertifiseringssti. Ved å sette denne begrensningen avgrenser utvidelsen lengden på sertifikatkjeden, slik at den forblir håndterbar og sikker.

Slik fungerer mekanismene:

• CA-flagget: Når et sertifikat utstedes, settes CA-flagget etter hva sertifikatet er ment å brukes til. Under valideringen av sertifikatet kontrollerer klientene dette flagget for å avgjøre om sertifikatet kan betros til å utstede andre sertifikater.
• Begrensning av kjedelengde: Denne verdien kontrolleres under valideringen for å sikre at sertifikatkjeden ikke overskrider den angitte lengden. Er kjeden for lang, regnes sertifikatet som ugyldig.

Disse mekanismene bidrar til å opprettholde integriteten og sikkerheten i Public Key Infrastructure (PKI) ved å sikre at bare autoriserte sertifikater kan utstede andre sertifikater, og ved å hindre unødig lange sertifikatkjeder.