Списки аннулированных сертификатов х 509. Cтандарты цифровых сертификатов

OS: Linux Debian/Ubuntu.
Application: OpenSSL, Nginx, Apache2.

Здесь простейшая шпаргалка процедуры подготовки к приобретению SSL/TLS-сертификата, проверки его корректности и применения в web-сервисе, расширенная некоторыми пояснениями.

Генерируем закрытый и открытый ключи.

Работы с компонентами сертификата очень желательно проводить в месте, закрытом от доступа посторонних:

$ mkdir -p ./make-cert

Прежде всего необходимо создать "закрытый" (он же "приватный") и "открытый" (он же "публичный") RSA-ключи шифрования, которые в дальнейшем будут использоваться при создании всех остальных компонентов сертификата и подтверждения подлинности такового на стороне web-сервера:

$ cd ./make-cert
$ openssl genrsa -des3 -out ./example.net.key 2048

Мешанина символов, которую мы видим в текстовом файле ключей на самом деле представляет собой контейнер обфусцированного набора блоков сгенерированных в соответствии с алгоритмом RSA уникальных шифров, и один из этих блоков - "modulus" - является "открытым" ключём связки асимметричного шифрования, используемым во всех компонентах сертификата. Всё остальное содержимое - "закрытый" ключ.

Для ознакомления с содержимым блоков контейнера ключей его код можно раскрыть в более структурированном виде:

$ openssl rsa -noout -text -in ./example.net.key

Ключ (закрытый) шифрования по определению самое секретное, что есть в компонентах SSL-сертификата - потому по умолчанию он защищается паролем. Обязательно запоминаем введённый по запросу утилиты генерации пароль, он нам понадобится.

Надо отметить, что на практике, когда SSL-сертфикат применяется всего лишь для перевода на HTTPS ряда сайтов, большинство предпочитает не возиться с запароленным контейнером ключей, а сразу освобождает его от этой защиты, создавая рядом ещё один - "беспарольный":

$ cd ./make-cert
$ openssl rsa -in ./example.net.key -out ./example.net.key.decrypt

Создаем запрос на выпуск X.509-сертификата (CSR).

Сама по себе подсистема защиты потока трафика посредством SSL/TLS обычно реализуется на сессионных симметричных ключах, вырабатываемых web-сервером и браузером клиента при первичном согласовании соединения, и какие-то особые предустановленные ключи шифрования для этого не требуются (хотя и облегчают процедуру согласования - DH-key, например). Сертификат же (стандарта X.509), набор компонентов которого мы здесь поэтапно формируем, предназначен для своего рода подтверждения подлинности web-ресурса в интернет-инфраструктуре, где условно доверенный центр сертификации гарантирует связь указанных в сертификате "открытого" ключа и описания ресурса посредством электронной подписи содержимого такового.

Для передачи центру сертификации нашего "публичного" ключа (не всего содержимого "приватного" ключа, а лишь его блока "modulus"!) и сведений о ресурсе, подлинность которого мы подтверждаем, предназначен специальный CSR-контейнер (Certificate Signing Request). Создаём его, указывая в качестве источника "открытого" ключа контейнер таковых:

$ cd ./make-cert
$ openssl req -new -key ./example.net.key -out ./example.net.csr

В процессе потребуется указать данные о собственнике ресурса, для которого запрашивается сертификат, такие как:

"Country Name" - двухсимвольный код страны согласно ISO-3166 (RU - для России);
"State or Province Name" - название области или региона;
"Locality Name" - название города или населённого пункта;
"Organization Name" - название организации;
"Organizational Unit Name" - название подразделения (необязательное поле);
"Common Name" - полностью определённое доменное имя ресурса (FQDN), для которого запрашивается сертификат;
"Email Address" - контактный e-mail адрес администратора доменного имени (необязательное поле);
"A challenge password" - (необязательное поле, не заполняется);
"An optional company name" - альтернативное имя компании (необязательное поле, не заполняется).

Обращаю внимание, что если действие сертификата должно распространяться на поддомены удостоверяемого ресурса, то FQDN в поле "Common Name" потребуется дополнить маской "*." ("*.example.net" - например).

Любопытствующие могут посмотреть, что скрыто в коде CSR-контейнера:

$ openssl req -noout -text -in ./example.net.csr

CSR-файл "example.net.csr" отправляем в удостоверяющий центр, у которого мы приобретаем сертификат.

Приобретение SSL/TLS-сертификата (X.509).

Нюансы выбора поставщика сертификата, процедуры оформления заказа и оплаты здесь не рассматриваются, это не технический вопрос. Один из немаловажных моментов - не пропустить выбор между сертификатом предназначенным для одного домена и "wildcard", покрывающий своими гарантиями все поддомены следующего уровня.

Генерирование самоподписанного X.509-сертификата (опционально).

Как вариант, для использования исключительно в локальной сети, можно создать требуемый сертификат самостоятельно, подписав его своим "закрытым" ключём вместо доверенного центра сертификации - так называемый "self-signed" (самоподписанный):

$ cd ./make-cert
$ openssl x509 -req -days 1095 -in ./example.net.csr -signkey ./example.net.key -out ./example.net.crt

В результате работы вышеприведённой команды в дополнение к имеющимся компонентам мы получим файл "example.net.crt" самодельного сертификата, подлинность которого нельзя проверить в интернет инфраструктуре центров сертификации, хотя функционально он нормален и применим.

Проверка корректности сертификатов и ключей.

В полученном SSL/TLS-сертификате зафиксирована как минимум следующая информация:

Версия сертификата;
Серийный номер сертификата;
Алгоритм подписи;
Полное (уникальное) имя владельца сертификата;
Открытый ключ владельца сертификата;
Дата выдачи сертификата;
Дата окончания действия сертификата;
Полное (уникальное) имя центра сертификации;
Цифровая подпись издателя.

Лично я всегда проверяю верность указанных в сертификате данных, декодируя и просматривая его содержимое с помощью следующей команды:

$ cd ./make-cert
$ openssl x509 -noout -text -in ./example.net.crt

На практике часто случается так, что некомпетентные клиенты или коллеги предоставляют для применения непосредственно в web-сервисах перепутанные сертификаты и ключи, не связанные между собой. Попытка применения таковых в web-сервере вызовет ошибку вроде "x509 key value mismatch".

Простейший способ проверки корректности связки "приватного" ключа, CSR-запроса и финального X.509-сертификата заключается в сверке контрольной суммы "публичного" ключа (блока "modulus"), содержащегося во всех этих контейнерах:

$ openssl rsa -noout -modulus -in ./example.net.key | openssl md5
$ openssl req -noout -modulus -in ./example.net.csr | openssl md5
$ openssl x509 -noout -modulus -in ./example.net.crt | openssl md5

Строка MD5-хеша короткая, и выявление различий между ними не составит труда.

Формируем типовой набор файлов сертификатов и ключей.

Обычно центры сертификации предоставляют не только запрашиваемый сертификат, а ещё и дополнительный набор промежуточных сертификатов (самого центра, его вышестоящего узла, и так вплоть до корневого узла).

В общем, в процессе у нас может скопиться несколько файлов, которые я именую соответственно их функционалу, примерно так:

"example.net.key" - контейнер с "закрытым" и "открытым" ключами (защищённый паролем);
"example.net.key.decrypt" - незащищённый паролем контейнер с "закрытым" и "открытым" ключами;
"example.net.csr" - CSR-запрос, использовавшийся при заказе сертификата;
"example.net.crt" - непосредственно наш X.509-сертификат;
"intermediate.crt" - сертификат (или цепочка таковых) центра сертификации;
"root.crt" - сертификат корневого центра, от которого начинается цепь доверия.

Промежуточные сертификаты нам предоставлены не только для ознакомления - ими желательно дополнить предназначенный для применения в web-сервисе контейнер с нашим сертификатом, сформировав там цепочку вплоть до общеизвестного доверенного узла. Делается это простейшим добавлением текстовых кодов в конец файла:

$ cd ./make-cert
$ cat ./example.net.crt >> ./example.net-chain.crt
$ сat ./intermediate.crt >> ./example.net-chain.crt
$ cat ./root.crt >> ./example.net-chain.crt

Обращаю внимание, что наш сертификат обязательно должен быть в начале цепочки, размещённой в контейнере - обычно web-сервер сверяет прилагаемый "закрытый" ключ с "открытым" в первом попавшемся в процессе чтения содержимого контейнера сертификате.

В Linux-е для сертификатов и ключей шифрования уже предусмотрены места в файловой системе. Распределяем файлы и защищаем их от доступа посторонних:

# mkdir -p /etc/ssl/certs
# mkdir -p /etc/ssl/private

# cp ./example.net-chain.crt /etc/ssl/certs/
# cp ./example.net.key.decrypt /etc/ssl/private/

# chown -R root:root /etc/ssl
# chmod -R o-rwx /etc/ssl

SSL-сертификат в web-сервере Nginx.

В самом простом случае применение SSL-сертификата в web-сервере "Nginx" реализуется примерно следующим образом:

# vi /etc/nginx/sites-enabled/example.net.conf

....

server {
listen 443 ssl;
server_name example.net;
....

ssl on;
ssl_dhparam /etc/nginx/ssl/dhparam.pem;
ssl_protocols SSLv3 TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
ssl_ciphers AES256-SHA:RC4:HIGH:!aNULL:!MD5:!kEDH;
ssl_prefer_server_ciphers on;
ssl_session_cache shared:SSL:30m;
ssl_session_timeout 1h;

ssl_certificate /etc/ssl/certs/example.net-chain.crt;
ssl_certificate_key /etc/ssl/private/example.net.key.decrypt;
....
}
....

SSL-сертификат в web-сервере Apache.

В web-сервере "Apache" SSL-сертификат применяется примерно так:

# vi /etc/apache2/sites-enabled/example.net.conf

....
# Описание рабочего окружения доступного по HTTPS web-сайта

ServerName example.net
....

# Рекомендуемые обобщённые настройки протокола
SSLEngine on
SSLProtocol all -SSLv2
SSLHonorCipherOrder on
SSLCipherSuite HIGH:MEDIUM:!aNULL:!eNULL:!EXPORT:!DES:!MD5:!PSK:!RC4:!aECDH:+SHA1:+MD5:+HIGH:+MEDIUM
SSLOptions +StrictRequire
SSLCompression off

# Файлы сертификатов и ключей
SSLCertificateFile /etc/ssl/certs/example.net-chain.crt
SSLCertificateKeyFile /etc/ssl/certs/example.net.key.decrypt

....

Создание сертификатов

Первое, что сделаем, это создадим серверный и клиентские сертификаты. Нужна програмка openssl.exe (у меня установлен xampp , в нём есть всё, что нужно – вам его тоже советую). Итак, в папке /сервер/apache/bin находим openssl.exe и создаём файлы ca.config и openssl.cnf. Также, создадим папку db, а в ней папки certs, newcerts, пустые текстовые файлы index.txt и serial (внутри этого файла написать “01” без ковычек.)

Содержимое файла ca.config

[ ca ] default_ca = CA_CLIENT # При подписи сертификатов # использовать секцию CA_CLIENT [ CA_CLIENT ] dir = ./db # Каталог для служебных файлов certs = $dir/certs # Каталог для сертификатов new_certs_dir = $dir/newcerts # Каталог для новых сертификатов database = $dir/index.txt # Файл с базой данных # подписанных сертификатов serial = $dir/serial # Файл содержащий серийный номер # сертификата # (в шестнадцатиричном формате) certificate = ./ca.crt # Файл сертификата CA private_key = ./ca.key # Файл закрытого ключа CA default_days = 365 # Срок действия подписываемого # сертификата default_crl_days = 7 # Срок действия CRL (см. $4) default_md = md5 # Алгоритм подписи policy = policy_anything # Название секции с описанием # политики в отношении данных # сертификата [ policy_anything ] countryName = optional # Код страны – не обязателен stateOrProvinceName = optional # …… localityName = optional # …… organizationName = optional # …… organizationalUnitName = optional # …… commonName = supplied # …… – обязателен emailAddress = optional # ……

Содержимое файла openssl.cnf

# ================================================= # OpenSSL configuration file # ================================================= RANDFILE = .rnd [ ca ] default_ca = CA_default [ CA_default ] dir = . certs = $dir new_certs_dir = $dir crl_dir = $dir database = $dir/db/index.txt private_key = $dir/ca.key certificate = $dir/ca.crt serial = $dir/db/serial crl = $dir/crl.pem RANDFILE = $dir/db/private/.rand default_days = 365 default_crl_days = 30 default_md = sha1 preserve = no policy = policy_anything name_opt = ca_default cert_opt = ca_default [ policy_anything ] countryName = optional stateOrProvinceName = optional localityName = optional organizationName = optional organizationalUnitName = optional commonName = supplied emailAddress = optional [ req ] default_bits = 1024 default_md = sha1 default_keyfile = privkey.pem distinguished_name = req_distinguished_name x509_extensions = v3_ca string_mask = nombstr [ req_distinguished_name ] countryName = Country Name (2 letter code) countryName_min = 2 countryName_max = 2 stateOrProvinceName = State or Province Name (full name) localityName = Locality Name (eg, city) 0.organizationName = Organization Name (eg, company) organizationalUnitName = Organizational Unit Name (eg, section) commonName = Common Name (eg, YOUR name) commonName_max = 64 emailAddress = Email Address emailAddress_max = 64 [ usr_cert ] basicConstraints = CA:FALSE # nsCaRevocationUrl = https://url-to-exposed-clr-list/crl.pem [ ssl_server ] basicConstraints = CA:FALSE nsCertType = server extendedKeyUsage = serverAuth, nsSGC, msSGC nsComment = «OpenSSL Certificate for SSL Web Server» [ ssl_client ] basicConstraints = CA:FALSE nsCertType = client keyUsage = digitalSignature, keyEncipherment extendedKeyUsage = clientAuth nsComment = «OpenSSL Certificate for SSL Client» [ v3_req ] basicConstraints = CA:FALSE keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment [ v3_ca ] basicConstraints = critical, CA:true, pathlen:0 nsCertType = sslCA keyUsage = cRLSign, keyCertSign extendedKeyUsage = serverAuth, clientAuth nsComment = «OpenSSL CA Certificate» [ crl_ext ] basicConstraints = CA:FALSE keyUsage = digitalSignature, keyEncipherment nsComment = «OpenSSL generated CRL»

открываем cmd.exe (Пуск –> Выполнить –> cmd –> enter), далее запускаем через cmd программу openssl.exe и приступаем непосредственно к созданию наших сертификатов.

1) создаём серверный ключ и сертификат

req -new -x509 -days 365 -sha1 -newkey rsa:1024 -nodes -keyout server.key -out server.crt -subj ‘/O=НазваниеКомпании/OU=Подразделение/CN=localhost’

Укажите здесь название вашей компании, подразделения, а также доменное имя.

req -config openssl.cnf -new -x509 -days 3652 -sha1 -newkey rsa:1024 -keyout ca.key -out ca.crt -subj ‘/O=Организация/OU=Подразделение’

Укажите здесь название вашей компании, подразделения.

3) создаём пользовательские сертификаты

• req -new -sha1 -newkey rsa:1024 -nodes -keyout server.key -out request.pem -subj ‘/O=Skif Grid/OU=PSI RAS/CN=localhost’
• ca -config openssl.cnf -policy policy_anything -extensions ssl_server -out signed.pem -infiles request.pem
• x509 -in signed.pem -out server.crt
• openssl pkcs12 -export –in signed.pem –inkey server.key -certfile ca.crt -name «Имя\Отчество» -out user.p12

Получившееся ca.crt и user.p12 импортируем в браузер. С сертификатами покончено, теперь пришло время Apach’a.

Настройка Apache

Открываем файл /сервер/apache/conf/extra/httpd-ssl.conf, стираем всё, что там есть и копируем туда следующее:

ErrorLog D:/www/apache/logs/ssl_error.log LogLevel warn AddType application/x-x509-ca-cert .crt .pem AddType application/x-pkcs7-crl .crl AddType application/x-pkcs12-cert .p12 SSLPassPhraseDialog builtin SSLSessionCache dbm:logs/ssl.scache SSLSessionCacheTimeout 300 SSLMutex default SSLOptions +StdEnvVars +ExportCertData +StrictRequire NameVirtualHost *:443 AddDefaultCharset utf-8 AddCharset utf-8 * DocumentRoot «D:/www/htdocs» ServerName http://www.youhost.ru:443 ServerAdmin [email protected] ErrorLog D:/www/apache/logs/ssl_error1.log SSLEngine on SSLCipherSuite ALL:!ADH:!EXPORT56:RC4+RSA:+HIGH:+MEDIUM:+LOW:+SSLv2:+EXP:+eNULL SSLProtocol all -SSLv2 SSLOptions +StdEnvVars +ExportCertData SSLCertificateFile conf/ssl/server.crt SSLCertificateKeyFile conf/ssl/server.key SSLCACertificateFile conf/ssl/ca/ca.crt SSLVerifyClient require SSLVerifyDepth 1 SSLProxyEngine off SetEnvIf User-Agent ..*MSIE.*. nokeepalive ssl-unclean-shutdown downgrade-1.0 force-response-1.0

Если мы хотим сделать авторизацию не обязательной (скажем, чтобы, если у пользователя не будет сертификата, то показать ему красивую страничку с надписью, скажем – получите сначала сертификат), то SSLVerifyClient поставьте как optional.

Введение

Данный документ дает краткое описание стандарта X.509 различных версий. В первую очередь, внимание уделяется стандартным полям сертификата X.509 и различным дополнениям (extensions), применение которых позволяет использовать сертификаты в самых различных областях.

Сертификат X.509 версии 1 и 2

Версия 1 стандарта X.509 была издана в 1988 году. Версия 2 стандарта X.509 была издана в 1993 году и содержала минимальные дополнения к версии 1. Приведенный ниже рисунок показывают формат сертификатов версии 1 и 2.

Version	Версия сертификата	1, 2, 3
Certificate Serial Number	Серийный номер сертификата
	Идентификатор алгоритма ЭЦП	ГОСТ Р 34.10-94
Issuer X.500 Name	Имя Издателя сертификата
Validity Period	Срок действия сертификата
Subject X.500 Name	Имя Владельца сертификата
Subject Public Key Info	Открытый ключ Владельца	длина ключа: 1024 значение: AF:ED:80:43.....
Issuer Unique ID version 2
Subject Unique ID version 2
CA Signature ЭЦП Центра Сертификации

Версия

Данное поле описывает версию сертификата. При использовании дополнений версия должна быть установлена как X.509 version 3 (значение равно 2). Если дополнения не используются, версия должна быть 1 (значение должно быть не установлено).

Идентификатор алгоритма ЭЦП

Поле содержит идентификатор криптографического алгоритма, используемого ЦС для выработки ЭЦП сертификата.

Серийный номер сертификата

Серийный номер является целым числом, устанавливаем ЦС для каждого сертификата. Значение должно быть уникальным для каждого сертификата, выпущенного данным ЦС. Имя Издателя и серийный номер сертификата совместно являются уникальным идентификатором сертификата.

Имя Издателя сертификата

Поле Издатель идентифицирует объект (субъект), который сформировал ЭЦП и издал сертификат. Значение в поле Издатель должно содержать ненулевое значение DN (distinguished name). Поле Издатель определено в рекомендациях X.501 как тип Name. Значение поля состоит из набора иерархических атрибутов (AttributeType), таких как код страны и соответствующего ему значения (AttributeValue, например, UA). Тип компонентов AttributeValue, входящих в имя, определяется типом атрибута AttributeType и в основном используется DirectoryString.

Срок действия сертификата

Данное поле определяет срок действия (в виде временного интервала) в течение которого ЦС управляет сертификатом (отслеживает состояние). Поле представляет последовательность двух дат: дата начала действия сертификата (notBefore) и дата окончания срока действия сертификата (notAfter). Оба этих значения могут быть закодированы либо как UTCTime, либо как GeneralizedTime.

Имя Владельца сертификата

Поле Владелец идентифицирует объект (субъект), являющийся обладателем секретного ключа, соответствующего открытому ключу в сертификате.

Открытый ключ Владельца

Данное поле используется для хранения открытого ключа и идентификации алгоритма, соответствующего открытому ключу. Поле parameters идентификатора алгоритма содержит идентификаторы соответствующих секретных ключей в виде последовательности:

SEQUENCE { signKeyIdentifier IA5String, encryptKeyIdentifier IA5String OPTIONAL }

Уникальный идентификатор Издателя и Владельца

Данное поле может использоваться только в сертификатах версии 2 или 3. Поле было предусмотрено в версии 2 сертификатов X.509 для целей обеспечения использования одинакового имени Владельца или Издателя в разных сертификатах. С введением дополнений в версии 3 такая необходимость отпала.

Сертификат X.509 версии 3

Данный раздел описывает версию 3 сертификата X.509. Версия 3 описала механизм дополнений, дополнительной информации, которая может быть помещена в сертификат. X.509 и рекомендации RFC 2459 описывают набор стандартных дополнений, но вместе с тем не ограничивают возможности использования любых других дополнений путем регистрации идентификатора (ISO или IANA).

Каждое дополнение состоит из трех полей:

type

critical

value

Таким образом, дополнение представляет собой структуру, содержащую:

• идентификатор дополнения
• признак "критичное/не критичное дополнение
• собственно значение дополнения, представленное в бинарном виде (OCTET STRING)

В свою очередь само дополнение может являться какой угодно сложной структурой (от простого текстового значения до сложной структуры), формат и интерпретация которого определяется идентификатором дополнения.

Рекомендации определяют основной целью критичных дополнений - предохранить сертификат, изданный ЦС, от возможности использования его в приложениях, которые не могут обработать такие дополнения. Таком образом, правила обработки дополнений, изложенные в рекомендация, требуют от прикладного ПО отвергнуть сертификат, если дополнение отмечено критичным и прикладное ПО не может его интерпретировать. В свою очередь, требование отвергнуть дополнение прикладным ПО, отмеченное как критичное, при невозможности его интерпретации, требует от прикладного ПО детального разбора дополнений сертификатов и затрудняет процесс модификации как прикладного ПО, так и ПО, обеспечивающего реализацию ИОК.

Приведенный ниже рисунок дает представление о формате сертификата версии 3.

Version	Версия сертификата	3
Certificate Serial Number	Серийный номер сертификата	40:00:00:00:00:00:00:ab:38:1e:8b:e9:00:31:0c:60
Signature Algorithm Identifier	Идентификатор алгоритма ЭЦП	ГОСТ Р 34.10-94
Issuer X.500 Name	Имя Издателя сертификата	C=UA, ST=Kyiv,O=PKI, CN=Certification Authority
Validity Period	Срок действия сертификата	Действителен с: Ноя 2 06:59:00 1999 GMT Действителен по: Ноя 6 06:59:00 2004 GMT
Subject X.500 Name	Имя Владельца сертификата	C=UA, ST=Kyiv, O=PKI, CN=Petrenko
Subject Public Key Info	Открытый ключ Владельца	тип ключа: Открытый ключ ГОСТ длина ключа: 1024 значение: AF:ED:80:43.....
Issuer Unique ID version 2	Уникальный идентификатор Издателя
Subject Unique ID version 2	Уникальный идентификатор Владельца
type critical value
CA Signature ЭЦП Центра Сертификации

Дополнения X.509 версии 3

К стандартным дополнениям сертификатов версии 3, относятся дополнения определенные рекомендациями Х.509 версии 3 ITU-T и дополнения, определенные рекомендациями IETF RFC 2459 Базовый идентификатор дополнений, определенный рекомендациями Х.509: id-ce OBJECT IDENTIFIER::= {joint-iso-ccitt(2) ds(5) 29},
где id-ce обозначает: Object id entifier assignments for ISO c ertificate e xtensions.

Стандартные дополнения можно разделить на две категории: ограничивающие дополнения и информационные дополнения. Первые ограничивают область применения ключа, определенного сертификатом, или сам сертификат. Вторые содержат дополнительную информацию, которая может быть использована в прикладном ПО пользователем сертификата.

К ограничивающим дополнениям относятся:

• базовые ограничения (basicConstraints);
• область применения ключа (keyUsage);
• расширенная область применения ключа (extendedKeyUsage);
• регламенты сертификата (модифицируемые ограничениями регламентов и соответствием регламентов) (certificatesPolicies);
• ограничения имен (nameConstraints).

К информационным дополнениям относятся:

• идентификаторы ключей (subjectKeyIdentifier, authorityKeyIdentifier);
• альтернативные имена (subjectAltName, issuerAltName);
• точка распространения СОС (cRLDistributionPoint, issuingDistributionPoint);
• способ доступа к информации ЦС (authorityAccessInfo).

Идентификатор ключа Издателя

Дополнение Идентификатор ключа Издателя (authorityKeyIdentifier) используется для идентификации открытого ключа, соответствующего секретному ключу ЭЦП, использованному Центром Сертификации при подписи издаваемого сертификата (или СОС). Данное дополнение может быть использовано в случае, когда Издатель сертификата (ЦС) имеет несколько различных секретных ключей ЭЦП (например при плановой их смене), а так же для однозначного построения цепочек сертификатов. Функция построения цепочки сертификатов использует значение данного дополнения для однозначного определения сертификата Издателя.

Идентификатор ключа Владельца

Данное дополнение используется для идентификации различных сертификатов, содержащих открытый ключ. Для упрощения процедуры построения цепочки, данное дополнение должно устанавливаться во всех сертификатах ЦС, которые включают дополнение basicConstraints с установленным значением cA TRUE. Во всех издаваемых ЦС сертификатах значение keyIdentifier в дополнении authorityKeyIdentifier должно быть идентично значению subjectKeyIdentifier сертификата ЦС.
Для сертификатов, значение subjectKeyIdentifier должно вырабатываться из открытого ключа или с использованием метода генерации уникальных значений. Рекомендациями RFC 2459 предлагается два метода генерации идентификатора на основе значения открытого ключа:

(1) Значение keyIdentifier определяется как 160 бит хэш-функции, вычисляемой по алгоритму SHA-1 из значения BIT STRING subjectPublicKey (исключая тэг, длину и неиспользованные биты).

(2) Значение keyIdentifier определяется как 4-x битовое поле со значением 0100 и последующим за ним 60 битами наименьшей значимой части хэш-функции, вычисляемой по алгоритму SHA-1 из значения BIT STRING subjectPublicKey.

Для идентификации без использования открытого ключа, можно также использовать монотонно возрастающую последовательность целых чисел.
Для сертификатов конечного пользователя, данное дополнение используется для идентификации приложением различных сертификатов содержащих определенный открытый ключ. Если конечный пользователь обладает несколькими сертификатами, особенно от разных ЦС, данное дополнение позволяет быстро определить требуемый сертификат. Для этих целей данное дополнение должно добавлять во все сертификаты конечных пользователей.
Значение данного дополнения для сертификатов конечных пользователей должно формироваться из значения открытого ключа способом описанным выше. Данное дополнение служит для определения взаимосвязей между различными объектами на всем сроке существования открытого ключа (запрос, сертификат, сообщение о компрометации, СОС).

Область применения ключа

Данное дополнение определяет область применения секретного ключа, соответствующего открытому, содержащемуся в сертификате.

Таблица. Области применения ключа

Флаг	Применение ключа
digitalSignature	Ключ может быть использован для целей обеспечения целостности и авторства информации. Формирование и проверка ЭЦП электронных документов и информации, установление идентичности в процессе аутентификации и т.д.
nonRepudiation	не используется
keyEncipherment	не используется
dataEncipherment	Ключ может быть использован для целей обеспечения конфиденциальности и целостности информации. Шифрование и расшифрование данных и контроль целостности с использованием имитозащиты.
keyAgreement	не используется
KeyCertSign	Ключ может быть использован для целей формирования ЭЦП сертификатов. Может использоваться Центром Сертификации и Регистрации.
CRLSign	Ключ может быть использован для целей формирования ЭЦП СОС. Может использоваться Центром Сертификации.
EncipherOnly	не используется
DecipherOnly	не используется

Расширенная область применения ключа

Данное дополнение (Extended keyUsage) предназначено для задания дополнительных областей применения ключа по требованиям прикладного ПО. Значение Область применения ключа (KeyPurposeId) данного дополнения может быть определена любой организацией в зависимости от конкретных целей.
Идентификатор объекта, для идентификации области применения должен назначаться в соответствии с IANA или ITU-T Rec. X.660 | ISO/IEC/ITU 9834-1.

Срок действия секретного ключа

Данное дополнение позволяет Издателю сертификата задать различные сроки действия секретного и сертификата. Дополнение содержит два опциональных компонента: notBefore и notAfter. Секретный ключ, соответствующий открытому в сертификате, не должен быть использован до или после времен, указанных соответствующими компонентами. ЦС не должен формировать сертификат, в котором не указан не один из компонентов.

Регламенты использования сертификата

Данное дополнение представляет собой последовательность, состоящую из одного или нескольких информаторов регламента (PolicyInformation), каждый из которых содержит идентификатор объекта (OID) и опциональный квалификатор.
Данный информатор регламента отображает регламент, с учетом которого сертификат был издан и цели, для которых сертификат может быть использован. Опциональный квалификатор, который может присутствовать, не предусмотрен для целей изменения регламента, определенного информатором.

Приложения с определенными требованиями функционирования, должны содержать внутренний список регламентов , удовлетворяющих данным требованиям, для целей сравнения идентификаторов объектов в сертификате с имеющимся внутренним списком приложения. Если данное дополнение критичное, ПО производящее обработку должно обладать возможностью интерпретации данного дополнения (включая опциональный квалификатор). В противном случае сертификат должен быть отвергнут.

Регламенты использования сертификата аналогичны делению сертификатов на различные типы и устанавливаются в соответствующем стандартном дополнении всех сертификатов конечных пользователей.

Таблица. Информация о Регламенте сертификата

Регламент и номер ссылки MDPREI CertPolicy n	Информация о Регламенте сертификата
Registration (n = 1)	Данный сертификат и соответствующий ему секретный ключ предназначен для целей, предусмотренных процессом регистрации пользователя в системе, и не могут быть использованы для обеспечения авторства, целостности и конфиденциальности любой другой передаваемой или хранимой информации.
Class1 (n = 2)	Центр Сертификации не гарантирует принадлежность открытого ключа и дополнений Владельцу сертификата. Использование данного сертификата в приложениях, требующих идентификации Владельца, может привести к фальсификации конфиденциальной информации.
Class2 (n = 3)
Class3 (n = 4)	Данный сертификат и соответствующий ему секретный ключ предназначен для обеспечения авторства, целостности и конфиденциальности любой передаваемой или хранимой информации, не составляющей государственную тайну.

Соответствие регламентов

Данное дополнение предназначено для использования в сертификатах ЦС. Оно содержит список парных Идентификаторов Объектов (OID). Каждая пара в свою очередь включает Регламент Зоны Издателя (issuerDomainPolicy) и Регламент Зоны Владельца (subjectDomainPolicy). Такая парность означает, что ЦС, выступающий в роли Издателя (issuing CA), принимает Регламент Зоны Издателя эквивалентным Регламенту Зоны Владельца для подчиненного ЦС (subject CA).
Пользователи, относящиеся к Издающему ЦС (issuing CA) могут принимать Регламент Зоны Издателя(issuerDomainPolicy) для соответствующих приложений. Дополнение Соответствие Регламентов ставит в известность пользователей Издающего ЦС о том наборе Регламентов, subject CA) которые сравнимы с регламентами, соответствующими их требованиями.

Альтернативное имя Владельца

Дополнение Альтернативное Имя Владельца может использоваться для двух целей. Во-первых, оно позволяет расширить границы идентификации Владельца сертификата. Для этого используются заранее определенные идентификаторы, которые включают адрес электронной почты Internet, имя в DNS, IP адрес и URI. Во-вторых, оно предоставляет набор дополнительной справочной информации о Владельце сертификата. Для этого используется представление имени в различных видах и множественное представление имен. При необходимости введения такой дополнительной идентификации в сертификат должно использоваться дополнение Альтернативное Имя Владельца или Альтернативное Имя Издателя

В связи с тем, что альтернативное имя может быть использовано для целей определения соответствия Владельца и открытого ключа, все части идентифицирующие его и входящие в альтернативное имя, должны быть проверены ЦС. Уровень проверки дополнительной информации определяется Регламентом ЦС.
Альтернативное Имя Владельца может быть ограничено тем же способом, что и поле Владелец в сертификате, используя дополнение nameConstraintsExtension.

TYPE-IDENTIFIER::= CLASS { &id OBJECT IDENTIFIER UNIQUE, &Type } WITH SYNTAX {&Type IDENTIFIED BY &id} Таблица. Поля дополнения Альтернативное Имя

Наименование	Тип	Назначение	Идентификатор
rfc822Name	IA5String	Адрес электронной почты rfc 822	CHOICE
dNSName	IA5String	Имя DNS	CHOICE
directoryName	IA5String	X.500 DN (имя	CHOICE
uniformResourceIdentifier	IA5String	адрес URI	CHOICE
iPAddress	OCTET STRING	Адрес IP	CHOICE
registeredID	OBJECT IDENTIFIER	Идентификатор ASN.1 объекта	CHOICE
organizationName	DirectoryString	Наименование организации	id-at 10
registredAddress	DirectoryString	Зарегистрированный (юридический адрес) организации	id-at 26
surname	DirectoryString	Фамилия, имя, отчество	id-at 4
businessCategory	DirectoryString	Должность	Должность
physicalDelivery	DirectoryString	Почтовый адрес	id-at 19
telephoneNumber	PrintableString	Номер телефона	id-at 20
description	DirectoryString	Дополнительное описание	id-at 13
accountNumber	DirectoryString	Номер банковского расчетного счета	OBJ_mdprei_extensions,10
bankID	DirectoryString	Банковский идентификационный код	OBJ_mdprei_extensions,11

Поля с идентификаторами id-at, определены в рекомендациях Х.520.

Альтернативное имя Издателя

Так же как и дополнение Альтернативное Имя Владельца, дополнение Альтернативное имя Издателя (issuerAltName) служит целям дополнительной ассоциации Издателя сертификата. Правила использования данного дополнения аналогичны использованию дополнения Альтернативное Имя Владельца.

Атрибуты Справочника Владельца сертификата

Дополнение предусмотрено для хранения дополнительной информации, связанной с атрибутами директории X.500. Дополнение Атрибуты Справочника Владельца сертификата не рекомендуется использовать рекомендациями RFC 2459 , но он может быть использован в частных реализациях.

Основные ограничения

Дополнение Базовые ограничения идентифицирует, является ли Владелец сертификата Центром Сертификации, и какова длина цепочки сертификатов для этого ЦС.
Поле pathLenConstraint имеет смысл только при условии, если значение cA установлено в TRUE. В этом случае оно обозначает максимальное количество сертификатов ЦС, которые следуют за данным сертификатом в цепочке. Значение нуль означает, что только сертификаты конечного пользователя могут следовать в цепочке за данным сертификатом. При использовании, значение pathLenConstraint больше или равно нулю. Если значение не установлено, это означает, что лимит на длину цепочки не определен.

Ограничения имени

Дополнение Ограничение имени, должно использоваться только в сертификатах ЦС. Оно указывает пространство имен, внутри которого должны быть расположены все имена Владельцев издаваемых сертификатов. Ограничения могут быть применимы как имени Владельца (Subject DN), так и к альтернативному имени.
Ограничения определены в терминах допускаемого (permittedSubtrees) или исключаемого (excludedSubtrees) поддерева имен. Любое имя совпадающее с ограничением в исключающем поддереве является некорректным, в независимости от возможного его присутствия в допускаемом поддереве.
При реализации данного дополнения RFC 2459 рекомендуется:

• не использовать поля minimum и maximum ни в какой из форм имен, так что minimum всегда нуль, а maximum всегда отсутствует;
• использовать только поля permittedSubtrees для задания разрешенного диапазона имен и не использовать excludedSubtrees, что согласуется с организационной или территориальной схемой иерархии.

Данное дополнение проверяется функцией верификации цепочек сертификатов.

Ограничение регламента

Данное дополнение может быть использовано в сертификатах, издаваемых для ЦС. Дополнение Ограничение регламента накладывает ограничения на проверяемую цепочку в двух направлениях. Оно может использоваться для запрещения проверки соответствия регламентов (policy mapping) или требовать, чтобы каждый сертификат в в цепочке содержал приемлемый идентификатор регламента (policy identifier).

Точка распространения СОС

Точка распространения СОС является дополнением, которое определяет механизм и расположение СОС определенного типа в сети, и определяет зону действия СОС как:

• только для конечных пользователей,
• только для ЦС,
• или ограничивает коды мотивации.

Коды мотивировки, ассоциированные с точкой распространения, должны специфицироваться в поле onlySomeReasons. Если поле onlySomeReasons отсутствует, точка распространения должна содержать отзываемые сертификаты для всех кодов. ЦС может использовать Точку распространения СОС как основу для управления потоками данных при компрометации. В этом случае, отзывы сертификатов с кодами keyCompromise (1) и cACompromise (2) располагаются в одной точке распространения, а все остальные в другой.

Способ доступа к информации ЦС

Данное дополнение указывает на способы доступа к информации и сервисам ЦС, издавшим сертификат, в котором это дополнение установлено. Информация и сервис могут включать процедуры on-line проверки и получения Регламента (Регламентов) ЦС. Способ получения СОС не специфицируется данным дополнением, для этого используется дополнение cRLDistributionPoints. 

Формат сертификата Х.509

Х.509 - это другой очень распространённый формат. Все сертификаты Х.509 соответствуют международному стандарту ITU-T X.509; таким образом (теоретически), сертификат Х.509, созданный для одного приложения, может быть использован в любом другом, поддерживающем этот стандарт. На практике, однако, сложилась ситуация, что разные компании создают собственные расширения для Х.509, не все из которых между собой совместимы.

Всякий сертификат требует, чтобы кто-то заверил взаимосвязность открытого ключа и идентифицирующей владельца ключа информации. Имея дело с PGP-сертификатом, каждый может выступать в качестве заверителя содержащихся в нём сведений (за исключением случаев, когда эта возможность намеренно ограничена политикой безопасности). Но в случае сертификатов Х.509 заверителем может быть только Центр сертификации или некто, специально уполномоченный им на эту роль. (Имейте в виду, что PGP-сертификаты также в полной мере поддерживают иерархическое структурирование системы доверия, использующее ЦС для удостоверения сертификатов.)

Сертификат Х.509 - это набор стандартных полей, содержащих сведения о пользователе или устройстве, и их соответствующий открытый ключ. Стардарт Х.509 определяет, какие сведения входят в сертификат и как они кодируются (формат данных).

Сертификат Х.509 содержит следующие сведения:

Версия Х.509 - указывает, на основе какой версии стандарта Х.509 построен данный сертификат, что определяет, какая информация может в нём содержаться.

Открытый ключ владельца сертификата - открытый ключ наряду с идентификатором используемого алгоритма (указывающим криптосистему, к которой принадлежит данный ключ) и прочая информация о параметрах ключа.

Серийный номер сертификата - организация-издатель сертификата обязана присвоить ему уникальный серийный (порядковый) номер для его опознавания среди прочих сертификатов, выданных данной организацией. Эта информация применяется в ряде случаев; например, при аннулировании сертификата, его серийный номер помещается в список аннулированных сертификатов (Certificate Revocation List, CRL).

Уникальный опознаватель владельца ключа (или DN, distinguished name - уникальное имя) - это имя должно быть уникальным и единственным во всём Интернете. DN состоит из нескольких подпунктов и может выглядеть примерно так:

CN=Bob Davis, [email protected], OU=PGP Engineering,

O=PGP Corporation, C=US

(Что обозначает Понятное имя субъекта, Электронную почту, Подразделение организации, Организацию и Страну соответственно.)

Период действия сертификата - дата начала действия сертификата и дата окончания его действия; указывает на то, когда сертификат станет недействителен.

Уникальное имя издателя - уникальное имя организации, подписавшей сертификат. Обычно, это наименование Центра сертификации. Использование сертификата подразумевает доверие организации, его подписавшей. (В случаях с корневыми сертификатами выдавшая организация - этот же ЦС - подписывает его сама.)

ЭЦП издателя - электронная подпись, созданная закрытым ключом организации, выдавшей сертификат. Идентификатор алгоритма подписи - указывает алгоритм, использованный ЦС для подписания сертификата.

Существует ряд фундаментальных различий между форматами сертификатов Х.509 и PGP:

вы можете лично создать собственный сертификат PGP;

вы должны запросить и получить сертификат Х.509 от Центра сертификации; сертификаты Х.509 содержат только одно имя владельца сертификата;

сертификаты Х.509 содержат только одну ЭЦП, подтверждающую подлинность сертификата.

Чтобы получить сертификат Х.509, вы должны попросить ЦС выдать его вам. Вы предоставляете системе свой открытый ключ, чем доказываете, что обладаете соответствующим закрытым, а также некоторые идентифицирующие вас сведения. Затем вы электронно подписываете эти сведения и отправляете весь пакет - запрос сертификата - в Центр сертификации. ЦС выполняет определённый процесс по проверке подлинности предоставленной информации и, если всё сходится, создаёт сертификат, подписывает и возвращает вам.

Вы можете представить сертификат Х.509, как обычный бумажный сертификат или аттестат с приклеенным к нему открытым ключом. На нём указано ваше имя, а также некоторые сведения о вас, плюс подпись издателя сертификата.

Вероятно, наибольшая польза от сертификатов Х.509, это их применение в Веб-браузерах.

Из книги Искусство программирования для Unix автора Реймонд Эрик Стивен

Из книги Windows Script Host для Windows 2000/XP автора Попов Андрей Владимирович

Способы получения цифрового сертификата Различаются цифровые сертификаты трех типов: созданные разработчиком, выданные разработчику организацией и полученные от центра сертификации.Цифровой сертификат, созданный разработчиком, обычно используют те пользователи,

Из книги Инфраструктуры открытых ключей автора Полянская Ольга Юрьевна

Создание собственного сертификата Наиболее быстрым способом создания собственного цифрового сертификата является использование программы SelfCert.exe, входящей в состав Microsoft Office 2000/ХР. Запустив эту утилиту, мы получим диалоговое окно, позволяющее задать имя создаваемого

Из книги Яндекс для всех автора Абрамзон М. Г.

Дополнения сертификата Важная информация находится также в дополнениях сертификата. Они позволяют включать в сертификат информацию, которая отсутствует в основном содержании, определять валидность сертификата и наличие у владельца сертификата прав доступа к той или

Из книги Введение в криптографию автора Циммерманн Филипп

Онлайновый протокол статуса сертификата Онлайновый протокол статуса сертификата OCSP - относительно простой протокол (типа "запрос-ответ") для получения информации об аннулировании от доверенного субъекта, называемого OCSP-респондером. OCSP-запрос состоит из номера версии

Из книги Операционная система UNIX автора Робачевский Андрей М.

Базовый контроль сертификата Базовый контроль сертификата выполняется для всех сертификатов последовательности и состоит из ряда проверок . Проверки, использующие каждую из четырех групп переменных состояния, выполняются, чтобы определить, не является ли

Из книги автора

Проверка срока действия сертификата Эта проверка завершается успешно, если текущие дата и время на момент валидации находятся в пределах срока действия

Из книги автора

Проверка статуса сертификата Эта проверка завершается успешно, если издатель не аннулировал данный сертификат. Основным средством проверки статуса сертификата являются списки САС, но могут использоваться и другие альтернативные средства

Из книги автора

Проверка подписи сертификата Подпись сертификата может быть проверена на базе первой группы переменных состояния при помощи открытого ключа издателя сертификата, использования корректных параметров и алгоритма цифровой

Из книги автора

Подготовка следующего сертификата Сначала выполняется некоторая простая проверка сертификата УЦ. Затем обновляются переменные состояния, для того чтобы они могли отражать значения полей дополнений сертификата. Существует несколько дополнений, которые встречаются

Из книги автора

Завершение обработки сертификата Когда завершается обработка сертификата конечного субъекта, на основании значений переменных состояния устанавливаются выходные значения.Корректировка переменных состояния верификации цифровой подписи. В поле информации об

Из книги автора

3.3.1. Формат RSS Читать новости сайтов можно по-разному. Самый простой способ - заходить время от времени на сайт и просматривать новые сообщения. Можно поставить программу, которая подключается к новостному каналу и сама получает заголовки или аннотации новостей, по

Из книги автора

Формат сертификата Х.509 Х.509 - это другой очень распространённый формат. Все сертификаты Х.509 соответствуют международному стандарту ITU-T X.509; таким образом (теоретически), сертификат Х.509, созданный для одного приложения, может быть использован в любом другом,

Из книги автора

Аннулирование сертификата Применение сертификата допустимо только пока он достоверен. Опасно полагаться на то, что сертификат будет защищён и надёжен вечно. В большинстве организаций и во всех PKI сертификат имеет ограниченный срок "жизни". Это сужает период, в который

Из книги автора

Уведомление об аннулировании сертификата После аннулирования сертификата крайне важно оповестить всех потенциальных корреспондентов, что он более недействителен. Наиболее простой способ оповещения в среде PGP - это размещение аннулированного сертификата на

Из книги автора

Формат ELF Формат ELF имеет файлы нескольких типов, которые до сих пор мы называли по-разному, например, исполняемый файл или объектный файл. Тем не менее стандарт ELF различает следующие типы:1. Перемещаемый файл (relocatable file), хранящий инструкции и данные, которые могут быть

Необходимость защиты информации

Продолжающееся бурное развитие компьютерных технологий и повсеместное внедрение в бизнес с использованием Интернета коренным образом изменяет устоявшиеся способы ведения бизнеса. Системы корпоративной безопасности, обеспечивающие бизнес, тоже не могут оставаться в стороне.

В настоящее время, например, средства электронной почты, используются не только для общения между людьми, а для передачи контрактов и конфиденциальной финансовой информации. Web сервера используются не только для рекламных целей, но и для распространения программного обеспечения и электронной коммерции. Электронная почта, доступ к Web серверу, электронная коммерция, VPN требуют применения дополнительных средств для обеспечения конфиденциальности, аутентификации, контроля доступа, целостности и идентификации. В настоящее время в качестве таких средств повсеместно используются средства криптографической защиты и Инфраструктура Открытых Ключей (ИОК).

Для чего нужна криптография

Система криптографической защиты должна обеспечивать:

• Конфиденциальность - Информация должна быть защищена от несанкционированного прочтения как при хранении, так и при передаче. Если сравнивать с бумажной технологией, то это аналогично запечатыванию информации в конверт. Содержание становится известно только после того, как будет открыт запечатанный конверт. В системах криптографической защиты обеспечивается шифрованием.
• Контроль доступа - Информация должна быть доступна только для того, для кого она предназначена. Если сравнивать с бумажной технологией, то только разрешенный получатель может открыть запечатанный конверт. В системах криптографической защиты обеспечивается шифрованием.
• Аутентификацию - Возможность однозначно идентифицировать отправителя. Если сравнивать с бумажной технологией, то это аналогично подписи отправителя. В системах криптографической защиты обеспечивается электронной цифровой подписью и сертификатом.
• Целостность - Информация должна быть защищена от несанкционированной модификации как при хранении, так и при передаче. В системах криптографической защиты обеспечивается электронной цифровой подписью и имитозащитой.
• Неотрекаемость - Отправитель не может отказаться от совершенного действия. Если сравнивать с бумажной технологией, то это аналогично предъявлению отправителем паспорта перед выполнением действия. В системах криптографической защиты обеспечивается электронной цифровой подписью и сертификатом.

Что такое криптография с открытыми ключами

Криптографическое преобразование (шифрование)- взаимно-однозначное математическое преобразование, зависящее от ключа (секретный параметр преобразования), которое ставит в соответствие блоку открытой информации (представленной в некоторой цифровой кодировке) блок шифрованной информации, также представленной в цифровой кодировке. Термин шифрование объединяет в себе два процесса: зашифрование и расшифрование информации.

Криптография делится на два класса: с симметричными ключами и открытыми ключами.

В криптографии с симметричными ключами отправитель и получатель используют один и тот же (общий) ключ, как для шифрования, так и для расшифрования.

Преимущества криптографии с симметричными ключами:

• Производительность - Производительность алгоритмов с симметричными ключами очень велика.
• Стойкость - Криптография с симметричными ключами очень стойкая, что делает практически невозможным процесс дешифрования. При прочих равных условиях (общий алгоритм) стойкость определяется длиной ключа. При длине ключа 256 бит необходимо произвести 10 в 77 степени переборов для определения ключа.

Недостатки криптографии с симметричными ключами:

• Распределение ключей - Так как для шифрования и расшифрования используется один и тот же ключ, при использовании криптографии с симметричными ключами требуются очень надежные механизмы для распределения ключей.
• Масштабируемость - Так как используется единый ключ между отправителем и каждым из получателей, количество необходимых ключей возрастает в геометрической прогрессии. Для 10 пользователей нужно 45 ключей, а для 100 уже 499500.
• Ограниченное использование - Так как криптография с симметричными ключами используется только для шифрования данных и ограничивает доступ к ним, при ее использовании невозможно обеспечить аутентификацию и неотрекаемость.

В криптографии с открытыми ключами используется пара ключей: открытый ключ и секретный (личный) ключ, известный только его владельцу. В отличие от секретного ключа, который должен сохраняться в тайне, открытый ключ может распространяться по сети. Секретный ключ в криптографии с открытыми ключами используется для формирования электронной подписи и расшифрования данных.

Криптография с открытыми ключами обеспечивает все требования, предъявляемые к криптографическим системам. Но реализация алгоритмов требует больших затрат процессорного времени. Поэтому в чистом виде криптография с открытыми ключами в мировой практике обычно не применяется. Для шифрования данных используются симметричные (сеансовые) ключи, которые в свою очередь шифруются с использованием открытых для передачи сеансовых ключей по сети.

Криптография с открытыми ключами требует наличия Инфраструктуры Открытых Ключей (PKI - Public Key Infrastructure) - неотъемлемого сервиса для управления электронными сертификатами и ключами пользователей, прикладного обеспечения и систем.

Верификация открытого ключа

Непосредственное использование открытых ключей требует дополнительной их защиты и идентификации для определения связи с секретным ключом. Без такой дополнительной защиты злоумышленник может представить себя как отправителем подписанных данных, так и получателем зашифрованных данных, заменив значение открытого ключа или нарушив его идентификацию. В этом случае каждый может выдать себя за английскую королеву. Все это приводит к необходимости верификации открытого ключа. Для этих целей используется электронный сертификат.

Электронный сертификат представляет собой цифровой документ, который связывает открытый ключ с определенным пользователем или приложением. Для заверения электронного сертификата используется электронная цифровая подпись доверенного центра - Центра Сертификации (ЦС). Исходя из функций, которые выполняет ЦС, он является основной компонентой всей Инфраструктуры Открытых Ключей. Используя открытый ключ ЦС, каждый пользователь может проверить достоверность электронного сертификата, выпущенного ЦС, и воспользоваться его содержимым.

Верификация цепочки сертификатов

Как описывалось ранее, доверие любому сертификату пользователя определяется на основе цепочки сертификатов. Причем начальным элементом цепочки является сертификат центра сертификации, хранящийся в защищенном персональном справочнике пользователя.

Процедура верификации цепочки сертификатов описана в рекомендациях X.509 и RFC 2459 и проверяет связанность между именем Владельца сертификата и его открытым ключом. Процедура верификации цепочки подразумевает, что все "правильные" цепочки начинаются с сертификатов, изданных одним доверенным центром сертификации. Под доверенным центром понимается главный ЦС, открытый ключ которого содержится в самоподписанном сертификате. Такое ограничение упрощает процедуру верификации, хотя наличие самоподписанного сертификата и его криптографическая проверка не обеспечивают безопасности. Для обеспечения доверия к открытому ключу такого сертификата должны быть применены специальные способы его распространения и хранения, так как на данном открытом ключе проверяются все остальные сертификаты.

Алгоритм верификации цепочек использует следующие данные:

• Х.500 имя Издателя сертификата;
• Х.500 имя Владельца сертификата;
• открытый ключ Издателя;
• срок действия открытого (секретного) ключа Издателя и Владельца;
• ограничивающие дополнения, используемые при верификации цепочек (basicConstraints, nameConstraints, policyConstrains);
• СОС для каждого Издателя (даже если он не содержит отзываемых сертификатов).

Цепочка сертификатов представляет собой последовательность из n сертификатов, в которой:

• для всех x в {1, (n-1)}, Владелец сертификата x есть Издатель сертификата x+1;
• сертификат x=1 есть самоподписанный сертификат;
• сертификат x=n есть сертификат конечного пользователя;

Одновременно с цепочкой сертификатов используется цепочка СОС, представляющая собой последовательность из n СОС, в которой:

• для всех СОС x в {1, n}, Издатель сертификата x есть Издатель СОС x;
• СОС x=1 есть СОС, изданный Владельцем самоподписанного сертификата;
• СОС x=n есть СОС, изданный Издателем сертификата конечного пользователя;

После построения двух цепочек (сертификатов и СОС) выполняется:

• криптографическая проверка сертификатов и СОС в цепочках;
• проверка сроков действия сертификатов и СОС;
• проверка соответствия имен Издателя и Владельца с использованием дополнения nameConstraints ;
• проверка длины цепочки с использованием дополнения basicConstraints ;
• проверка на отзыв сертификатов, причем, если сертификат промежуточного центра был отозван СОС вышестоящего центра, все сертификаты, изданные промежуточным центром, считаются недействительными;
• проверка приемлемых регламентов использования сертификата и приемлемых областей использования ключа с использованием дополнений certificatesPolicies и extendedKeyUsage .

Компоненты ИОК и их функции

В состав компонент ИОК входят следующие компоненты:

• Центр Сертификации;
• Центр Регистрации;
• Конечные пользователи;
• Сетевой справочник.

Центр Сертификации

Центр Сертификации (или Удостоверяющий Центр) - основная управляющая компонента ИОК, предназначенная для формирования электронных сертификатов подчиненных Центров и конечных пользователей. Кроме сертификатов, ЦС формирует список отозванных сертификатов X.509 CRL (СОС) с регулярностью, определенной Регламентом системы.

К основным функция ЦС относятся:

• Формирование собственного секретного ключа и сертификата ЦС;
• Формирование сертификатов подчиненных Центров;
• Формирование сертификатов открытых ключей конечных пользователей;
• Формирование списка отозванных сертификатов;
• Ведение базы всех изготовленных сертификатов и списков отозванных сертификатов;

Центр Регистрации

Опциональная компонента ИОК, предназначенная для регистрации конечных пользователей. Основная задача ЦР - регистрация пользователей и обеспечение их взаимодействия с ЦС. В задачи ЦР может также входить публикация сертификатов и СОС в сетевом справочнике LDAP.

Пользователи

Пользователь, приложение или система, являющиеся Владельцами сертификата и использующие ИОК.

Сетевой справочник

Опциональная компонента ИОК, содержащая сертификаты и списки отозванных сертификатов и служащая для целей распространения этих объектов среди пользователей с использованием протокола LDAP (HTTP, FTP).

Использование ИОК в приложениях

ИОК используется для управления ключами и электронными сертификатами в приложениях (таких как электронная почта, Web приложения, электронная коммерция), использующих криптографию для установления защищенных сетевых соединений (S/MIME, SSL, IPSEC), или для формирования ЭЦП электронных документов, приложений и т.д. Кроме того, ИОК может быть использована для корпоративных приложений.

Электронная почта и документооборот

Защищенные электронная почта и документооборот используют криптографию для шифрования сообщений или файлов и формирования ЭЦП. Из наиболее известных и распространенных стандартов стоит отметить протокол S/MIME (Secure Multipurpose Internet Mail Extensions), который является расширением стандарта Internet почты MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions).

Web приложения

Web броузеры и сервера используют ИОК для аутентификации и конфиденциальности сессии, а также для онлайновых банковских приложений и электронных магазинов. Наиболее распространенным протоколом в этой сфере является протокол SSL (Secure Sockets Layer). Протокол SSL не ограничивается применением только для защиты HTTP (Hypertext Transfer Protocol), а также может быть использован для FTP (File Transfer Protocol) и Telnet.

ЭЦП файлов и приложений

Использование ЭЦП для подписи приложений и файлов позволяет безопасно распространять их по сети Internet. При этом пользователь уверен в корректности полученного приложения от фирмы-разработчика.

Стандарты в области ИОК

Стандарты в области ИОК делятся на две группы: часть из них описывает собственно реализацию ИОК, а вторая часть, которая относится к пользовательскому уровню, использует ИОК, не определяя ее. На приведенном рисунке показана связь приложений со стандартами. Стандартизация в области ИОК позволяет различным приложениям взаимодействовать между собой с использованием единой ИОК.

В особенности стандартизация важна в области:

• процедуры регистрации и выработки ключа;
• описания формата сертификата;
• описания формата СОС;
• описания формата криптографически защищенных данных;
• описания онлайновых протоколов.

Основным центром по выпуску согласованных стандартов в области ИОК является рабочая группа ИОК (PKI working group) организации IETF (Internet Engineering Task Force), известная как группа PKIX (от сокращения PKI for X.509 certificates).

Стандарты PKIX

Спецификации PKIX основаны на двух группах стандартов: X.509 ITU-T (Международный комитет по телекоммуникациям) и PKCS (Public Key Cryptography Standards) firmy RSA Data Security. X.509 изначально был предназначен для спецификации аутентификации при использовании в составе сервиса X.500 директории. Фактически же, синтаксис электронного сертификата, предложенный в X.509 признан стандартом де-факто и получил всеобщее распространение независимо от X.500. Однако X.509 ITU-T не был предназначен для полного определения ИОК. В целях применения стандартов X.509 в повседневной практике пользователи, поставщики и комитеты по стандартизации обращаются к стандартам PKCS. PKIX группа издала следующие стандарты Internet (RFC).