Public-Key-Kryptografie

Public-Key-Infrastruktur (PKI) und digitale Zertifikate

Die Public-Key-Infrastruktur (PKI) ermöglicht die Verteilung und Verwendung der öffentlichen Schlüssel in der Public-Key-Kryptografie mit Sicherheit und Integrität. PKI verwaltet die öffentlichen Schlüssel mithilfe digitaler Zertifikate. Ein digitales Zertifikat bietet eine elektronische Möglichkeit, die Identität einer Person, einer Organisation oder eines Verzeichnisdienstes zu überprüfen, in dem digitale Zertifikate gespeichert werden können.

Eine PKI besteht in der Regel aus einer Registrierungsstelle (Registration Authority, RA), die die Identitäten von Entitäten überprüft, deren Zertifikatanforderungen autorisiert und eindeutige asymmetrische Schlüsselpaare generiert (es sei denn, die Zertifikatanforderungen der Benutzer enthalten bereits öffentliche Schlüssel). und eine Zertifizierungsstelle (Certificate Authority, CA), die entsprechende digitale Zertifikate für die anfordernden Entitäten ausstellt. Optional können Sie ein Zertifikatrepository verwenden, in dem Zertifikate gespeichert und verteilt werden, sowie eine Zertifikatsperrliste (Certificate Revocation List, CRL), in der die nicht mehr gültigen Zertifikate identifiziert werden. Jede Entität, die im Besitz des authentischen öffentlichen Schlüssels einer Zertifizierungsstelle ist, kann die von dieser Zertifizierungsstelle ausgestellten Zertifikate überprüfen.

Digitale Signaturen nutzen das kryptografische System mit öffentlichem Schlüssel wie folgt:

1. Ein Absender signiert Daten digital, indem er einen kryptografischen Vorgang unter Einbeziehung seines privaten Schlüssels auf einen Digest der Daten anwendet.

2. Die daraus resultierende Signatur wird an die Daten angehängt und an den Empfänger gesendet.

3. Der Empfänger erhält das digitale Zertifikat des Absenders, das den öffentlichen Schlüssel des Absenders und die Bestätigung der Verknüpfung zwischen seiner Identität und dem öffentlichen Schlüssel enthält. Häufig wird das Zertifikat des Absenders an die signierten Daten angehängt.

4. Der Empfänger vertraut diesem Zertifikat oder versucht, es zu überprüfen. Der Empfänger überprüft die Signatur der Daten mithilfe des öffentlichen Schlüssels, der im Zertifikat enthalten ist. Diese Überprüfung stellt die Authentizität und Integrität der empfangenen Daten sicher.

Als Alternative zur Verwendung einer PKI kann eine Entität ihren öffentlichen Schlüssel direkt an alle potenziellen Signaturprüfer verteilen, solange die Integrität des Schlüssels geschützt ist. Dazu verwendet der Switch ein selbstsigniertes Zertifikat als Container für den öffentlichen Schlüssel und die Identität der entsprechenden Entität.