04.12.2009Public-Key-Infrastruktur1 Public-Key-Infrastruktur FG Praktische Informatik Seminar Internet-Technologie Uni Kassel Dmitrij Funkner

04.12.2009 Public-Key-Infrastruktur 1

Public-Key-InfrastrukturPublic-Key-Infrastruktur

FG Praktische Informatik

Seminar Internet-Technologie

Uni Kassel

Dmitrij Funkner



Gliederung

Sicherheitsaspekte der asymmetrischen Kryptographie

Asymmetrische Kryptographie (Rückblick)

Problematik der Public Key Verschlüsselung

Man-in-the-Middle Attack

Lösungsansatz: digitale Signaturen und Zertifikate

Public-Key-Infrastruktur

Eigenschaften einer PKI

Bestandteile einer PKI

Vertrauensmodelle


Asymmetrische KryptographieAsymmetrische Kryptographie

Ablauf

Schlüsselpaar (private und public key)

Veröffentlichung des public key

Verschlüsselung anhand des public key (des Em-pfängers)

Entschlüsselung mit dem (vom Besitzer geheim gehaltenen) private key


Problematik der Public Key Problematik der Public Key VerschlüsselungVerschlüsselung

Veröffentlichung des public key

Wurde der Schlüssel über eine unsichere Leitung veröffentlicht?

Liegt der public key auf einem „sicheren“ Daten-träger, Server...?

Wie kann man sicherstellen, dass es sich tatsächlich um den echten public key handelt?



Fazit

elektronisch übermittelte Daten durchlaufen viele Stationen auf dem Weg zum Empfänger

bei jeder durchlaufenen Station können die Daten verfälscht, manipuliert, abgehört etc. werden

Demzufolge:

Austausch der Schlüssel ist eine Schwachstelle



wenn man es schafft, einen Schlüssel unterzujubeln, hat man ein relativ sicheres Verfahren ausgehebelt

bei Kommunikationspartnern bleibt dieser „Eingriff“ meist unbemerkt

Daten nur zu verschlüsseln reicht für sichere Kom-munikation nicht aus

es muss eine Möglichkeit bestehen, die Zugehörigkeit (Identität) des public key zu prüfen


Man-in-the-Middle AttackMan-in-the-Middle Attack

Ausnutzen der Schwachstelle mittels MITM Attack:

ein Angreifer steht entweder physisch oder logisch zwischen den Kommunikationspartnern

gibt sich gegenüber X als Y und bei Y als X aus

ist in der Lage, den Datenverkehr zu belauschen, manipulieren oder die Daten erst gar nicht an den Empfänger zu übermitteln



Nanny-in-the-Middle Attack (real life MITM Attack)

eine Frau gibt eine Anzeige mit einem Nanny Gesuch auf

sobald sich eine potentielle Nanny meldet, wird sie aufgefordert ihre Referenzen mitzuteilen

die Frau gibt wiederum eine Anzeige auf, jedoch bewirbt sie sich diesmal mit den guten Referenzen der Nanny

die Referenzen sind echt, jedoch für eine andere Person (Bezug zum Schlüsseltausch)

sie raubt die Familie aus, bei der sie eingestellt wurdeDie ganze Story: http://www.sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?file=/chronicle/archive/2004/03/18/BAG6S5MUEO1.DTL

http://www.sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?file=/chronicle/archive/2004/03/18/BAG6S5MUEO1.DTL

http://www.sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?file=/chronicle/archive/2004/03/18/BAG6S5MUEO1.DTL



Beispiel im Bezug auf Rechnernetze (allgemein)



Beispiel im Bezug auf Rechnernetze (asymmetrische Kryptographie)


LösungsansatzLösungsansatz

Zusätzlich zur Verschlüsselung der Daten ein Verfahren nutzen, das die Herkunft des public key eindeutig zuordnen lässt

→ digitale Signaturen in Verbindung mit digitalen Zerti-fikaten


Digitale SignaturenDigitale Signaturen

Digitale Signatur

basiert auf Public-Key-Kryptographie ist eine Zahl, die berechnet wird und einer

Nachricht zugeordnet kann als eine handschriftliche Unterschrift ge-

sehen werden (im digitalen Sinne)


Digitale SignaturenDigitale Signaturen

Quelle: http://ddi.cs.uni-potsdam.de/Lehre/e-commerce/elBez2-5/page08.html


Digitale ZertifikateDigitale Zertifikate

Digitales Zertifikat digital signierte, elektronische Daten, die sich

zum Nachweis der Echtheit von Objekten verwenden lassen

hat eine begrenzte Gültigkeitsdauer bindet einen öffentlichen Schlüssel an eine

Identität sorgt für die Vertraulichkeit, Authentizität und

Integrität



Ein Zertifikat enthält die folgenden Daten:

Angaben zur Person (Aussteller) dessen öffentlichen Schlüssel Fingerprints Gültigkeitsdauer Name der Zertifizierungsstelle Trägt die digitale Signatur der

Zertifizierungsstelle …



Quelle: http://ddi.cs.uni-potsdam.de/Lehre/e-commerce/elBez2-5/page10.html



Zertifikatskette

wird auch als Zertifikationspfad bezeichnet eine Reihe von Zertifikaten, die sich gegenseitig

signieren Eigentümer des Stammzertifikats ist eine Zertifi-

zierungsstelle



Eigenschaften einer PKI

Public-Key-Infrastruktur ist ein asymmetri-sches Kryptosystem

ein System, das digitale Zertifikate ausstellt, verteilt und sie auf ihre Gültigkeit prüft und evtl. widerruft



Bestandteile einer PKI

Certificate Authority (CA) Registration Authority (RA) Certificate Revocation List (CRL) Verzeichnisdienst Validation Authority (VA)


Bestandteile einer PKIBestandteile einer PKI

Certificate Authority (CA)

erstellt Zertifikate signiert Zertifikate bestätigt Zertifikate gegenüber Dritten

Registration Authority (RA)

nimmt die Zertifikatsanträge an prüft sie auf ihre Daten bei Genehmigung wird es von CA signiert



Certificate Revocation List (CRL)

eine Sperrliste für Zertifikate

dient zum Ausschluß der Zertifikate die vor-zeitig abgelaufen sind

kann verschiedene Gründe haben:

Mitarbeiter verlässt die Firma etc.



Verzeichnisdienst

stellt ein durchsuchbares Verzeichnis mit Zer-tifikaten und der CLR

Validation Authority (VA)

überprüft Zertifikate in Echtzeit


VertrauensmodelleVertrauensmodelle

Direct Trust

Der Benutzer vertraut darauf, dass das Zertifi-kat echt ist, weil er weiß wo es her stammt

Hierarchical Trust

Graphisch als Baum darstellbar

Stammzertifizierungsstelle ist Wurzel des Bau-mes


VertrauensmodelleVertrauensmodelle

Web of Trust

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Web_Of_Trust.png


LiteraturverzeichnisLiteraturverzeichnis

Literatur Buchmann, Johannes, Einführung in die Kryptographie, 4. erw. Aufl.,

Berlin/Heidelberg 2008.

Meinel, Christoph /Harald Sack, Digitale Kommunikation. Vernetzen, Multimedia, Sicherheit, Berlin/Heidelberg 2009.

Wölfl, Thomas, Formale Modellierung von Authentifizierungs- und Autorisierungsinfrastrukturen. Authentizität von deskriptiven Attributen und Privilegien auf der Basis digitaler Zertifikate, Regensburg 2006.


Literaturverzeichnis

Internetverweise http://www-rn.informatik.uni-bremen.de/lehre/itsec/itsec05-6a.pdf

http://www.dorisdiedrich.de/sicherheit.pdf

http://de.wikipedia.org/wiki/Public-Key-Infrastruktur

http://de.wikipedia.org/wiki/Digitales_Zertifikat

http://de.wikipedia.org/wiki/Digitale_Signatur

http://www.sicherheitskultur.at/man_in_the-middle.htm

http://freeworld.thc.org/papers/ffp.html

http://www.uni-regensburg.de/e/r/Systembetreuer/Netzwerksicherheit/

CA/01752_de.phtml

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