Jak działa certyfikat X.509?

Kiedy urządzenia komunikują się ze sobą przez Internet, kluczowym wyzwaniem, przed którym stają, jest zapewnienie, że udostępniane informacje pochodzą z legalnego źródła.

Na przykład w przypadku cyberataku typu „man-in-the-middle” złośliwa strona trzecia przechwytuje komunikację między dwiema stronami, podsłuchując ich komunikację i kontrolując przepływ informacji między nimi.

W takim ataku dwie komunikujące się strony mogą myśleć, że komunikują się bezpośrednio ze sobą. W przeciwieństwie do tego, istnieje trzeci pośrednik, który przekazuje ich wiadomości i kieruje ich interakcją.

Aby rozwiązać ten problem, wprowadzono certyfikaty X.509, uwierzytelniając urządzenia i użytkowników przez Internet oraz zapewniając bezpieczną komunikację.

Certyfikat X.509 to cyfrowy certyfikat używany do weryfikacji tożsamości użytkowników, urządzeń lub domen komunikujących się w sieci.

Certyfikat cyfrowy to plik elektroniczny służący do identyfikacji podmiotów komunikujących się w sieciach takich jak Internet.

Certyfikaty X.509 zawierają klucz publiczny, informacje o użytkowniku certyfikatu oraz podpis cyfrowy służący do weryfikacji przynależności do podmiotu, który go posiada. W przypadku certyfikatów X.509 podpisy cyfrowe to podpisy elektroniczne, które są tworzone przy użyciu klucza prywatnego zawartego w certyfikacie X.509.

Certyfikaty X.509 są wykonywane zgodnie ze standardem Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego (ITU), który zawiera wytyczne dotyczące formatu Infrastruktury Klucza Publicznego (PKI) w celu zapewnienia maksymalnego bezpieczeństwa.

Certyfikaty X.509 są bardzo przydatne w zabezpieczaniu komunikacji i zapobieganiu przejmowania komunikacji i podszywania się pod innych użytkowników.

Składniki certyfikatu X.509

Zgodnie z dokumentem RFC 5280, publikacją Internet Engineering Task Force (IETF), która jest odpowiedzialna za opracowywanie standardów składających się na zestaw protokołów internetowych, struktura certyfikatu X.509 v3 składa się z następujących elementów:

  • Wersja – pole opisuje wersję używanego certyfikatu X.509
  • Numer seryjny – dodatnia liczba całkowita przypisana przez urząd certyfikacji (CA) do każdego certyfikatu
  • Podpis – zawiera identyfikator algorytmu, który został użyty przez urząd certyfikacji do podpisania konkretnego certyfikatu X.509
  • Wystawca – identyfikuje certyfikowany urząd, który podpisał i wystawił certyfikat X.509
  • Ważność – określa okres ważności certyfikatu
  • Temat – identyfikuje podmiot powiązany z kluczem publicznym przechowywanym w polu klucza publicznego certyfikatu
  • Informacje o kluczu publicznym podmiotu – zawiera klucz publiczny i tożsamość algorytmu, z którym klucz jest używany.
  • Unikalne identyfikatory – są to unikalne identyfikatory dla podmiotów i emitentów w przypadku ponownego wykorzystania ich nazw podmiotów lub emitentów w czasie.
  • Rozszerzenia — to pole udostępnia metody kojarzenia dodatkowych atrybutów z użytkownikami lub kluczami publicznymi, a także zarządzania relacjami między certyfikowanymi urzędami.

Powyższe komponenty składają się na certyfikat X.509 v3.

Powody, dla których warto używać certyfikatu X.509

Istnieje kilka powodów, dla których warto używać certyfikatów X.509. Oto niektóre z tych powodów:

# 1. Uwierzytelnianie

Certyfikaty X.509 są powiązane z określonymi urządzeniami i użytkownikami i nie można ich przenosić między użytkownikami ani urządzeniami. Zapewnia to zatem dokładny i niezawodny sposób weryfikacji prawdziwej tożsamości podmiotów uzyskujących dostęp do zasobów w sieciach i korzystających z nich. W ten sposób powstrzymujesz złośliwych podszywaczy i podmioty oraz budujesz wzajemne zaufanie.

#2. Skalowalność

infrastruktura klucza publicznego, która zarządza certyfikatami X.509, jest wysoce skalowalna i może zabezpieczyć miliardy transakcji bez nadmiernego obciążenia.

#3. Łatwość użycia

Certyfikaty X.509 są łatwe w użyciu i zarządzaniu. Ponadto eliminują potrzebę tworzenia, zapamiętywania i używania haseł w celu uzyskania dostępu do zasobów. Zmniejsza to zaangażowanie użytkowników w weryfikację, czyniąc proces bezstresowym dla użytkowników. Certyfikaty są również obsługiwane przez wiele istniejących infrastruktur sieciowych.

#4. Bezpieczeństwo

Połączenie cech zapewnianych przez certyfikaty X.509, oprócz wykonywania szyfrowania danych, zapewnia bezpieczną komunikację pomiędzy różnymi podmiotami.

Zapobiega to cyberatakom, takim jak ataki typu man-in-the-middle, rozprzestrzenianiu złośliwego oprogramowania i wykorzystywaniu naruszonych danych uwierzytelniających użytkownika. Fakt, że certyfikaty X.509 są ustandaryzowane i regularnie ulepszane, czyni je jeszcze bardziej bezpiecznymi.

Użytkownicy mogą wiele zyskać, używając certyfikatów X.509 do zabezpieczania komunikacji i weryfikowania autentyczności urządzeń i użytkowników, z którymi się komunikują.

Jak działają certyfikaty X.509

Kluczową cechą certyfikatów X.509 jest możliwość uwierzytelnienia tożsamości posiadacza certyfikatu.

W rezultacie certyfikaty X.509 są zwykle uzyskiwane z urzędu certyfikacji (CA), który weryfikuje tożsamość podmiotu wnioskującego o certyfikat i wydaje certyfikat cyfrowy z kluczem publicznym powiązanym z podmiotem i innymi informacjami, które można wykorzystać do identyfikacji podmiotu podmiot. Certyfikat X.509 wiąże następnie jednostkę z powiązanym kluczem publicznym.

Na przykład podczas uzyskiwania dostępu do witryny internetowej przeglądarka internetowa żąda strony internetowej z serwera. Serwer nie obsługuje jednak strony bezpośrednio. Najpierw udostępnia swój certyfikat X.509 przeglądarce internetowej klienta.

Po otrzymaniu przeglądarka internetowa weryfikuje autentyczność i ważność certyfikatu oraz potwierdza, że ​​został on wydany przez zaufany urząd certyfikacji. W takim przypadku przeglądarka wykorzystuje klucz publiczny w certyfikacie X.509 do szyfrowania danych i nawiązywania bezpiecznego połączenia z serwerem.

Następnie serwer odszyfrowuje zaszyfrowane informacje przesłane z przeglądarki za pomocą swojego klucza prywatnego i odsyła informacje wymagane przez przeglądarki.

Informacje te są najpierw szyfrowane, a przeglądarka odszyfrowuje je za pomocą współdzielonego klucza symetrycznego przed wyświetleniem ich użytkownikom. Wszystkie informacje potrzebne do zaszyfrowania i odszyfrowania tej wymiany informacji zawarte są w certyfikacie X.509.

Zastosowania certyfikatu X.509

Certyfikat X.509 jest wykorzystywany w następujących obszarach:

# 1. Certyfikaty e-mail

Certyfikaty e-mail to rodzaj certyfikatów X.509, które służą do uwierzytelniania i zabezpieczania transmisji e-mail. Certyfikaty e-mail są dostarczane jako pliki cyfrowe, które są następnie instalowane w aplikacjach pocztowych.

Te certyfikaty e-mail, które wykorzystują infrastrukturę klucza publicznego (PKI), umożliwiają użytkownikom cyfrowe podpisywanie wiadomości e-mail, a także szyfrowanie treści wiadomości e-mail wysyłanych przez Internet.

Podczas wysyłania wiadomości e-mail klient poczty nadawcy używa klucza publicznego odbiorcy do zaszyfrowania treści wiadomości e-mail. Ten z kolei jest odszyfrowywany przez odbiorcę przy użyciu jego własnego klucza prywatnego.

Jest to korzystne w zapobieganiu atakom typu „man-in-the-middle”, ponieważ zawartość wiadomości e-mail jest szyfrowana podczas przesyłania i dlatego nie może być odszyfrowana przez nieupoważniony personel.

Aby dodać podpisy cyfrowe, klienci poczty e-mail używają kluczy prywatnych nadawcy do cyfrowego podpisywania wychodzących wiadomości e-mail. Z drugiej strony odbiorca używa klucza publicznego do sprawdzenia, czy wiadomość e-mail pochodzi od autoryzowanego nadawcy. Pomaga to również zapobiegać atakom typu man-in-the-middle.

#2. Podpisywanie kodu

W przypadku programistów i firm tworzących kod, aplikacje, skrypty i programy certyfikat X.509 służy do umieszczania podpisu cyfrowego na ich produktach, którymi może być kod lub skompilowana aplikacja.

W oparciu o certyfikat X.509 ten podpis cyfrowy weryfikuje, czy udostępniony kod pochodzi od uprawnionego podmiotu i czy nie zostały wprowadzone żadne modyfikacje kodu lub aplikacji przez nieupoważnione podmioty.

Jest to szczególnie przydatne w zapobieganiu zmianom kodu i aplikacji, które zawierają złośliwe oprogramowanie i inny złośliwy kod, który można wykorzystać do wyrządzenia szkód użytkownikom.

Podpisywanie kodu zapobiega manipulowaniu kodem aplikacji, zwłaszcza gdy jest on udostępniany i pobierany z witryn pobierania innych firm. Certyfikaty do podpisywania kodu można uzyskać od zaufanego urzędu certyfikacji, takiego jak SSL.

#3. Podpisywanie dokumentów

Podczas udostępniania dokumentów online bardzo łatwo jest zmienić dokumenty bez wykrycia, nawet przez osoby o bardzo niewielkich umiejętnościach technicznych. Do wykonania zadania potrzebny jest tylko odpowiedni edytor dokumentów i aplikacja do obróbki zdjęć.

Dlatego szczególnie ważne jest, aby mieć możliwość sprawdzenia, czy dokumenty nie zostały zmienione, zwłaszcza jeśli zawierają informacje wrażliwe. Niestety tradycyjne podpisy odręczne tego nie umożliwiają.

Tutaj z pomocą przychodzi podpisywanie dokumentów za pomocą certyfikatów X.509. Certyfikaty do podpisywania cyfrowego korzystające z certyfikatów X.509 umożliwiają użytkownikom dodawanie podpisów cyfrowych do różnych formatów plików dokumentów. W tym celu dokument jest podpisywany cyfrowo przy użyciu klucza prywatnego, a następnie dystrybuowany wraz z kluczem publicznym i certyfikatem cyfrowym.

Zapewnia to sposób na zapewnienie, że dokumenty udostępniane online nie zostaną zmodyfikowane i ochronę poufnych informacji. Zapewnia również możliwość weryfikacji prawdziwego nadawcy dokumentów.

#4. Elektroniczny identyfikator wydany przez rząd

Innym zastosowaniem certyfikatu X.509 jest zapewnienie bezpieczeństwa w celu weryfikacji tożsamości osób online. W tym celu certyfikaty X.509 są używane wraz z elektronicznym identyfikatorem wydanym przez rząd w celu weryfikacji prawdziwej tożsamości osób online.

Gdy ktoś otrzyma elektroniczny dowód tożsamości wydany przez rząd, agencja rządowa, która go wydała, zweryfikuje tożsamość danej osoby przy użyciu tradycyjnych metod, takich jak paszporty lub prawo jazdy.

Po zweryfikowaniu ich tożsamości wydawany jest również certyfikat X.509 powiązany z indywidualnym identyfikatorem elektronicznym. Ten certyfikat zawiera klucz publiczny i dane osobowe danej osoby.

Ludzie mogą następnie używać swojego elektronicznego identyfikatora wydanego przez rząd wraz z powiązanym certyfikatem X.509 do uwierzytelniania się online, szczególnie podczas uzyskiwania dostępu do usług rządowych przez Internet.

Jak uzyskać certyfikat X.509

Istnieje kilka sposobów uzyskania certyfikatu x.509. Niektóre z głównych sposobów uzyskania certyfikatu X.509 obejmują:

# 1. Generowanie samopodpisanego certyfikatu

Uzyskanie certyfikatu z podpisem własnym obejmuje wygenerowanie własnego certyfikatu X.509 na komputerze. Odbywa się to za pomocą narzędzi, takich jak OpenSSL zainstalowany i używany do generowania certyfikatów z podpisem własnym. Jednak certyfikaty z podpisem własnym nie są idealne do użytku produkcyjnego, ponieważ są samopodpisane bez wiarygodnej strony trzeciej, która mogłaby zweryfikować tożsamość użytkownika

#2. Uzyskaj bezpłatny certyfikat X.509

Istnieją publiczne urzędy certyfikacji, które wydają użytkownikom bezpłatne certyfikaty X.509. Przykładem takiej organizacji non-profit jest Let’s Encrypt, wspierana między innymi przez firmy takie jak Cisco, Chrome, Meta i Mozilla. Let’s Encrypt, urząd certyfikacji, który bezpłatnie wystawia certyfikaty X.509, wydał do tej pory certyfikaty ponad 300 milionom stron internetowych.

#3. Kup certyfikat X.509

Istnieją również komercyjne urzędy certyfikacji, które sprzedają certyfikaty X.509. Niektóre z tych firm to DigiCert, Comodo i GlobalSign. Firmy te oferują różne rodzaje certyfikatów za opłatą.

#4. Żądanie podpisania certyfikatu (CSR)

Żądanie podpisania certyfikatu (CSR) to plik zawierający wszystkie informacje o organizacji, witrynie internetowej lub domenie. Ten plik jest następnie wysyłany do urzędu certyfikacji w celu podpisania. Po podpisaniu CSR przez urząd certyfikacji można go użyć do utworzenia certyfikatu X.509 dla podmiotu, który wysłał CSR.

Istnieją różne sposoby uzyskiwania certyfikatów X.509. Aby określić najlepszą metodę uzyskania certyfikatu X.509, zastanów się, gdzie będzie on używany i jaka aplikacja będzie używać certyfikatu X.509.

Ostatnie słowa

W świecie, w którym naruszenia danych są powszechne, a cyberataki, takie jak ataki typu man-in-the-middle, są powszechne, ważne jest, aby zabezpieczyć swoje dane za pomocą certyfikatów cyfrowych, takich jak certyfikaty X.509.

To nie tylko gwarantuje, że poufne informacje nie wpadną w niepowołane ręce, ale także buduje zaufanie między komunikującymi się stronami, umożliwiając im pracę z pewnością, że mają do czynienia z upoważnionymi stronami, a nie ze złośliwymi podmiotami lub pośrednikami.

Łatwo jest zbudować zaufanie wśród osób, z którymi się komunikujesz, jeśli posiadasz cyfrowy certyfikat potwierdzający Twoją prawdziwą tożsamość. Jest to ważne w każdej transakcji, która odbywa się przez Internet.