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Inhalt
Was ist eine PKI?Warum eine PKI bauen?PKI mit openssl und OpenCACommon pitfallsRootCASubCASoftzertifikateSmartCard ZertifikateAusblick
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Was ist eine PKI?
Public Key InfrastructureX.509v3 ZertifikateRSA Schlüssel 1024 Bit -> 2048 BitECC (elyptic curve cryptography)Hashalgorithmen SHA-1 -> SHA256TrustCenter -> CA (Certification Authority)SubCA -> CARegistrierungspunkt -> RA (Registration Authority)Signatur: Hashverschlüsselung mit Private KeyVerifikation: Hashentschlüsselung mit Public KeyZertifikatskette
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X.509v3 Zertifikate
Version, Herausgeber
GültigkeitPublic Key
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X.509v3 Zertifikate
Extensions
CDP'sSignatur
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X.509v3 Zertifikate (Windows)
Allgemein
Schlüsselverwendung
DNAusstellerGültigkeit
7
X.509v3 Zertifikate (Windows)
Details
VersionGültigkeitDN / AusstellerPublic Key
8
X.509 Zertifikate (Windows)
Details
Extensions
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RSA Schlüsselpaare
Heute 1024 BitAb 2008 2048 Bit (SigG)ECCRoot Zertifikate 4096 BitEndUser Zertifikate 1024 Bit
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Hashalgorithmen
Sicherheit nicht beweisbarAktuell SHA-1Ab 2008 SHA-256 (SigG)Andere :
MD5 brokenRIPE-MDSHA-X
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Trustcenter CA (Certification Authority)
OfflineUnterschied zu PGP : Wir vertrauen der Wurzel (Root)PGP : Web of TrustSelfsigned Root Certifikate Subject = IssuerHSM (Hardware Security Module)Aufgaben:
Authentifizierung von SubCA'sZertifikatsausgabe für SubCA'SRückruf von ZertifikatenSperrlistenausgabe (Certificate Revocation List CRL)
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SubCA
OfflineCAMasterSubCA Zertifikat ausgestellt von RootCAbestimmter Verwendungszweck (Logon, Email ...)Betrieb einer oder mehrerer RA'sAufgaben:
Ausstellung von Zertifikaten (EndUser)Sperrung von Zertifikaten (EndUser)Ausgabe von Sperrlisten
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RA (Registration Authority)
OnlineRAMasterseparation of dutyAufgaben:
Identitätsprüfung von NutzernAusgabe von ZertifikatenVeröffentlichung der (sub)CA Sperrlisten (http / ldap)
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Signatur
Hashwertbildung über DokumentRSA Verschlüsselung des Hashesenc(Hash)+Zertifikat+Info = Signatur
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Verifikation
Hashwertbildung über Dokument (Hash-I)Prüfung Zertifikat (Zertifikatskette, Sperrliste)Extraktion Public KeyEntschlüsselung enc(Hash) = Hash-IIHash Vergleich Hash-I == Hash-II?
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Zertifikatskette
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Warum eine PKI bauen?
Digitale SignaturVerschlüsselungAuthentifizierungZugangsschutz / Zeiterfassung
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Digitale Signatur
Signatur von EmailsSignatur von DokumentenDigitale Archive (SigG)LangzeitarchivierungDigitaler Rechnungsausgang (SigG)Digitaler Posteingang (SigG)
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Verschlüsselung
Verschlüsselung von EmailsVerschlüsselung von DokumentenVerschlüsselung von Partitionen transparent
EFSBitlocker
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Authentifizierung
XDM, GDM, KDM Logon (Smartcard)Winlogon (Smartcard)OpenVPNSSL (serverseitig)Bidirektionales SSL (server,-clientseitig) Apache/IISPropriätere Softwarelösungen
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Zugangsschutz / Zeiterfassung
Zuganskontrollsysteme (Zutritt E4NetKey)Zeiterfassung
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PKI mit openssl und OpenCA
openssl (http://www.openssl.org)OpenCA (http://www.openca.org)Struktur
RootCA opensslSubCA OpenCARA OpenCALDAP OpenLDAP
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openssl
Vollständige ImplementierungPKCS#11 Engine
SmartcardeinsatzHSM Einsatz
Deployment SupportVersion : 0.9.8e
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OpenCA
Vollständige ImplementierungHSM UnterstützungCA / RA Konzept (separation of duty)Authentifizierungskonzept (X.509)common templatesLDAP AnbindungVersion 0.9.3 rc1LiveCD (pitfalls)
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Struktur
openssl/SmartCard
OpenCA / CA
OpenCA/RA/LDAP
Linux / Windows ...
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Common pitfalls
Fehlender Egoismus4 Augen PrinzipErzeugung von SchlüsselnDN's von RootCA,- SubCA-ZertifikatenFehlender CPSKeine Sperrlisten (CRL's)Falsche CDP'sKeine PfadlängeFehlende RedundanzRecovery AgentBackupIssuing CA mit SmartCardPKCS#15 Karten
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Egoismus
Selbstschutz bei Erzeugung von SchlüsselnSelbstschutz bei Erzeugung von Zertifikatennonrepudiation (unabweisbar)Fusion
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4 Augen Prinzip
RAMaster, CAMaster4 PersonenTeilung von PasswörternTeilung von realen Schlüsseln für CA Zugriff (Stahlschrank)
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Erzeugung von Schlüsseln
Nutzung von openssl im RA OfficeErzeugung von PKCS#12 Containern für NutzerWer hatte Zugriff auf private Schlüssel?
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Distinguished Names
CountryOrganizationCommon name
RICHTIG!
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Distingueshed Names
Falsch!
●keine OU in Zertifikaten●kein Firmenname in Zertifikaten (Fusion, Egoismus)
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Distingueshed Names
Class Angabe im Common NameClass 0 - Demozwecke, keine Auth. Class 01 - einfache Auth, EmailClass 02 - fortgeschrittene Auth, Nutzerident. Class 03 – full Auth, persönliches Erscheinen
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Fehlender CPS
Certificate Practise Statement
Ausgleich zu fehlender Identität im DNRechtliche Absicherung
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Keine Sperrlisten
Keine Verifikation möglichVerifikationsmodelle
Schalenmodell (shell model)Kettenmodell (chain model)
SigGCRL.issue.time > Signature.creation.time
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Falsche CDP's
CRL Distribution Point (CDP)Modell der CDP's (User->SubCA->CA)Keine CDP's in Root ZertifikatenRedundanz durch http und ldapRedundanz durch VerteilungKein Company Name in URL's
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Keine Pfadlänge (CPL)
Certificate Path Length (CPL)Basic Constraint CA:true, pathlen:n
Richtig!
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Fehlende Redundanz
Sperrlistenabfrage just in timeHTTP schneller als LDAP, trotzdem beide nutzenReihenfolge von URI's in Zertifikaten
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Recovery Agent
Beispiel verschlüsselte Email SoftzertifikateDateiverschlüsselung, Archive, PartitionenKündigungsgrund
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Backup
PKI – was gehört ins Backup?Privater Schlüssel (SmartCard)Root ZertifikatEndUser ZertifikateOpenCA Backup ohne privaten SchlüsselMehrfach auf CD Schreiben, Stahlschrank
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Issuing CA mit SmartCard
Zwischen 200k und 400k SignaturenKeine Garantie
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PKCS#15 Karten
löschbarprivate Key ausserhalb der KartePKCS#12 Dateien notwendigVergleich Softzertifikate
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RootCA
ScreenCastSmartCard -> privater SchlüsselPKCS#11, openssl, openscDateisystemstrukturRequest generierenSelfSigned Root Zertifikat
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ScreenCast
Bau einer RootCA
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SmartCard
T-TeleSec E4NetKeyEAL 3+ zertifiziertSigG konform, BSI zertifiziert1 x SigG Zertifikat (SigG)3 x Schlüsselpaar (NetKey)6 x Zertifikat (NetKey)Weitere Applikationen
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Openssl, PKCS#11 engine, opensc
openssl 0.9.8eEngine PKCS#11 opensc.orgopensc-pkcs11.so InterfaceCCID DriverCCID CardReader (SCM SPR532, Cherry ST-2000)
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Dateisystemstruktur
siehe Downloadsiehe ScreenCast 1Ablage ZertifikateSerialnumber auto incrementindexing database PflegeSubversion für Storage
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Request generieren
Init
Request
PIN
data
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SelfSigned Root Zertifikat
Init
Sign
PIN
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SubCA
opensslOpenCA
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openssl
Vorteil : einfache InstallationNachteile :
Keygenerierung für Nutzer schwierigopenssl am Arbeitsplatz notwendigVerteilung der ca.config
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openssl
Request für eine SubCA
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openssl
RootCA signiert Request
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OpenCA
Vorteile:Vollständige ImplementierungTrennung RA / CA (Rollenkonzept)WebinterfaceLDAP Unterstützungxenroll.dll für Tokennutzung
Nachteile:schwierige InstallationKomplexe Handhabung
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OpenCA
siehe ScreenCast'sOpenCA installierenRA / CA trennenCA initialisierenSubCA Request generieren Request exportierenRequest von RootCA signieren lassenSubCA Zertifikat importierenCAMaster, RAMaster Zertifikate ausgebenKonfigurieren, Templates erzeugenKonfiguration signieren
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Softzertifikate
Windows certificate StoreThunderbird / Firefox interne Security EngineKeygenerierung am ArbeitsplatzNutzung von CSP (M$)Direkte Nutzung (OS)Vorteile:
backupfähig (PKCS#12)Nachteile:
unsicheres StorageKeylogger PIN
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SmartCard Zertifikate
Fortgeschrittene Zertifikate (Email, Logon)SigG Zertifikate (unabweisbar)Vorteile:
sicheres Keystoragesichere Pineingabe (CCID)anderweitig nutzbarTokenverfahren
Nachteile:kein Backup privater SchlüsselVerlustBeschädigung
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Ausblick
Elektronischer Personlausweis (epa)Elektronische Gesundheitskarte (egk)Elektronischer ReisepassVorbereitung digitale Signatur (SigG, fortgeschritten)
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Ausblick
Vielfältige Nutzung:Workstation LogonWinlogonEmailsignatur,- verschlüsselungDateisignatur,- verschlüsselungVPNSSL unidirektionalSSL bidirektional (WebLogon)ArbeitszeiterfassungZutrittsbeschränkung
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Literatur
Openssl Dokumentationhttp://www.openssl.org/docs/apps/openssl.html
OpenSC Dokumentationhttp://www.opensc-project.org/opensc/wiki/
OpenCA Dokumentationhttps://www.openca.org/projects/openca/docs.shtmlhttp://www.openca.info/docs/howto/OpenCA_092_on_debian_dartmouth.txt
CA-Handbuch des DFNftp://ftp.pca.dfn.de/pub/docs/PCA/DFN-PCA/handbuch/ca-hb.pdf
