Όταν οι συσκευές επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω του Διαδικτύου, μια βασική πρόκληση που αντιμετωπίζουν είναι να διασφαλίσουν ότι οι πληροφορίες που μοιράζονται προέρχονται από νόμιμη πηγή.
Για παράδειγμα, στην περίπτωση μιας επίθεσης στον κυβερνοχώρο «man-in-the-middle», ένα κακόβουλο τρίτο μέρος παρεμποδίζει τις επικοινωνίες μεταξύ δύο μερών που κρυφακούει την επικοινωνία τους και ελέγχει τη ροή των πληροφοριών μεταξύ τους.
Σε μια τέτοια επίθεση, τα δύο μέρη που επικοινωνούν μπορεί να πιστεύουν ότι επικοινωνούν απευθείας με το καθένα. Αντίθετα, υπάρχει ένας τρίτος μεσάζων που μεταδίδει τα μηνύματά τους και κατευθύνει την αλληλεπίδρασή τους.
Τα πιστοποιητικά X.509 εισήχθησαν για την επίλυση αυτού του προβλήματος με τον έλεγχο ταυτότητας συσκευών και χρηστών μέσω του Διαδικτύου και την παροχή ασφαλούς επικοινωνίας.
Ένα πιστοποιητικό X.509 είναι ένα ψηφιακό πιστοποιητικό που χρησιμοποιείται για την επαλήθευση της ταυτότητας χρηστών, συσκευών ή τομέων που επικοινωνούν μέσω ενός δικτύου.
Το ψηφιακό πιστοποιητικό είναι ένα ηλεκτρονικό αρχείο που χρησιμοποιείται για την αναγνώριση οντοτήτων που επικοινωνούν μέσω των δικτύων, όπως το Διαδίκτυο.
Τα πιστοποιητικά X.509 περιέχουν ένα δημόσιο κλειδί, πληροφορίες για τον χρήστη του πιστοποιητικού και μια ψηφιακή υπογραφή που χρησιμοποιείται για την επαλήθευση ότι ανήκει στην οντότητα που το έχει. Στην περίπτωση των πιστοποιητικών X.509, οι ψηφιακές υπογραφές είναι ηλεκτρονικές υπογραφές που δημιουργούνται χρησιμοποιώντας το ιδιωτικό κλειδί που περιέχεται στα πιστοποιητικά X.509.
Τα πιστοποιητικά X.509 κατασκευάζονται σύμφωνα με το πρότυπο της Διεθνούς Ένωσης Τηλεπικοινωνιών (ITU), το οποίο παρέχει οδηγίες σχετικά με τη μορφή της υποδομής δημόσιου κλειδιού (PKI) για τη διασφάλιση της μέγιστης ασφάλειας.
Τα πιστοποιητικά X.509 είναι πολύ χρήσιμα για την διασφάλιση της επικοινωνίας και την αποτροπή κακόβουλων παραγόντων από το να παραβιάζουν την επικοινωνία και να πλαστοπροσωπούν άλλους χρήστες.
Πίνακας περιεχομένων
Στοιχεία ενός Πιστοποιητικού X.509
Σύμφωνα με το RFC 5280, μια δημοσίευση από την Ομάδα Εργασίας Μηχανικής Διαδικτύου (IETF), η οποία είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία προτύπων που περιλαμβάνουν τη σουίτα πρωτοκόλλων διαδικτύου, η δομή ενός πιστοποιητικού X.509 v3 αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:
- Έκδοση – αυτό το πεδίο περιγράφει την έκδοση του πιστοποιητικού X.509 που χρησιμοποιείται
- Σειριακός αριθμός – ένας θετικός ακέραιος αριθμός που εκχωρείται από την πιστοποιημένη αρχή (CA) σε κάθε πιστοποιητικό
- Υπογραφή – περιέχει ένα αναγνωριστικό για τον αλγόριθμο που χρησιμοποιήθηκε από την ΑΠ για την υπογραφή του συγκεκριμένου πιστοποιητικού X.509
- Εκδότης – προσδιορίζει την πιστοποιημένη αρχή που υπέγραψε και εξέδωσε το πιστοποιητικό X.509
- Εγκυρότητα – προσδιορίζει τη χρονική περίοδο κατά την οποία θα ισχύει το πιστοποιητικό
- Θέμα – προσδιορίζει την οντότητα που σχετίζεται με το δημόσιο κλειδί που είναι αποθηκευμένο στο πεδίο δημόσιου κλειδιού του πιστοποιητικού
- Πληροφορίες δημόσιου κλειδιού θέματος – περιέχει το δημόσιο κλειδί και την ταυτότητα του αλγορίθμου με τον οποίο χρησιμοποιείται το κλειδί.
- Μοναδικά αναγνωριστικά – αυτά είναι μοναδικά αναγνωριστικά για υποκείμενα και εκδότες σε περίπτωση που τα ονόματα των θεμάτων ή τα ονόματα εκδοτών επαναχρησιμοποιούνται με την πάροδο του χρόνου.
- Επεκτάσεις – Αυτό το πεδίο παρέχει μεθόδους για τη συσχέτιση πρόσθετων χαρακτηριστικών με χρήστες ή δημόσια κλειδιά και επίσης τη διαχείριση των σχέσεων μεταξύ πιστοποιημένων αρχών.
Τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν το πιστοποιητικό X.509 v3.
Λόγοι για να χρησιμοποιήσετε ένα Πιστοποιητικό X.509
Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για να χρησιμοποιήσετε τα πιστοποιητικά X.509. Μερικοί από αυτούς τους λόγους είναι:
#1. Αυθεντικοποίηση
Τα πιστοποιητικά X.509 σχετίζονται με συγκεκριμένες συσκευές και χρήστες και δεν μπορούν να μεταφερθούν μεταξύ χρηστών ή συσκευών. Αυτό, επομένως, παρέχει έναν ακριβή και αξιόπιστο τρόπο επαλήθευσης της πραγματικής ταυτότητας των οντοτήτων που έχουν πρόσβαση και χρησιμοποιούν πόρους στα δίκτυα. Με αυτόν τον τρόπο, απομακρύνετε τους κακόβουλους μιμητές και οντότητες και χτίζετε εμπιστοσύνη μεταξύ τους.
#2. Επεκτασιμότητα
η υποδομή δημόσιου κλειδιού που διαχειρίζεται τα πιστοποιητικά X.509 είναι εξαιρετικά επεκτάσιμη και μπορεί να εξασφαλίσει δισεκατομμύρια συναλλαγές χωρίς να κατακλύζεται.
#3. Ευκολία στη χρήση
Τα πιστοποιητικά X.509 είναι εύκολα στη χρήση και τη διαχείριση. Επιπλέον, εξαλείφουν την ανάγκη των χρηστών να δημιουργούν, να θυμούνται και να χρησιμοποιούν κωδικούς πρόσβασης για πρόσβαση σε πόρους. Αυτό μειώνει τη συμμετοχή των χρηστών στην επαλήθευση, καθιστώντας τη διαδικασία χωρίς άγχος για τους χρήστες. Τα πιστοποιητικά υποστηρίζονται επίσης από πολλές υπάρχουσες υποδομές δικτύου.
#4. Ασφάλεια
Ο συνδυασμός χαρακτηριστικών που παρέχονται από τα πιστοποιητικά X.509, εκτός από την εκτέλεση κρυπτογράφησης δεδομένων, παρέχει ασφαλή επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών οντοτήτων.
Αυτό αποτρέπει επιθέσεις στον κυβερνοχώρο, όπως επιθέσεις άνθρωπος στη μέση, εξάπλωση κακόβουλου λογισμικού και χρήση διαπιστευτηρίων χρήστη που έχουν παραβιαστεί. Το γεγονός ότι τα πιστοποιητικά X.509 τυποποιούνται και βελτιώνονται τακτικά τα καθιστά ακόμα πιο ασφαλή.
Οι χρήστες μπορούν να επωφεληθούν πολύ χρησιμοποιώντας πιστοποιητικά X.509 για την ασφάλεια των επικοινωνιών και την επαλήθευση της γνησιότητας των συσκευών και των χρηστών με τους οποίους επικοινωνούν.
Πώς λειτουργούν τα πιστοποιητικά X.509
Ένα βασικό στοιχείο σχετικά με τα πιστοποιητικά X.509 είναι η δυνατότητα ελέγχου ταυτότητας της ταυτότητας του κατόχου του πιστοποιητικού.
Ως αποτέλεσμα, τα πιστοποιητικά X.509 λαμβάνονται συνήθως από την Αρχή Πιστοποιητικών (CA) η οποία επαληθεύει την ταυτότητα της οντότητας που ζητά το πιστοποιητικό και εκδίδει ένα ψηφιακό πιστοποιητικό με ένα δημόσιο κλειδί που σχετίζεται με την οντότητα και άλλες πληροφορίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγνώριση του οντότητα. Στη συνέχεια, ένα πιστοποιητικό X.509 δεσμεύει μια οντότητα στο σχετικό δημόσιο κλειδί της.
Για παράδειγμα, κατά την πρόσβαση σε έναν ιστότοπο, ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού ζητά την ιστοσελίδα από έναν διακομιστή. Ο διακομιστής, ωστόσο, δεν εξυπηρετεί απευθείας την ιστοσελίδα. Πρώτα μοιράζεται το πιστοποιητικό X.509 με το πρόγραμμα περιήγησης ιστού πελάτη.
Μόλις ληφθεί, το πρόγραμμα περιήγησης ιστού επαληθεύει τη γνησιότητα και την εγκυρότητα του πιστοποιητικού και επιβεβαιώνει ότι εκδόθηκε από αξιόπιστη ΑΠ. Εάν συμβαίνει αυτό, το πρόγραμμα περιήγησης χρησιμοποιεί το δημόσιο κλειδί στο πιστοποιητικό X.509 για να κρυπτογραφήσει δεδομένα και να δημιουργήσει μια ασφαλή σύνδεση με τον διακομιστή.
Στη συνέχεια, ο διακομιστής αποκρυπτογραφεί τις κρυπτογραφημένες πληροφορίες που αποστέλλονται από το πρόγραμμα περιήγησης χρησιμοποιώντας το ιδιωτικό του κλειδί και στέλνει πίσω τις πληροφορίες που ζητούνται από τα προγράμματα περιήγησης.
Αυτές οι πληροφορίες κρυπτογραφούνται πριν γίνουν και το πρόγραμμα περιήγησης τις αποκρυπτογραφεί χρησιμοποιώντας το κοινό συμμετρικό κλειδί πριν τις εμφανίσει στους χρήστες. Όλες οι πληροφορίες που απαιτούνται για την κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση αυτής της ανταλλαγής πληροφοριών περιέχονται στο πιστοποιητικό X.509.
Χρήσεις πιστοποιητικού X.509
Το πιστοποιητικό X.509 χρησιμοποιείται στους ακόλουθους τομείς:
#1. Πιστοποιητικά email
Τα πιστοποιητικά email είναι ένας τύπος πιστοποιητικών X.509 που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ταυτότητας και την ασφάλεια της μετάδοσης email. Τα πιστοποιητικά email έρχονται ως ψηφιακά αρχεία, τα οποία στη συνέχεια εγκαθίστανται σε εφαρμογές email.
Αυτά τα πιστοποιητικά email, τα οποία χρησιμοποιούν την υποδομή δημόσιου κλειδιού (PKI) επιτρέπουν στους χρήστες να υπογράφουν ψηφιακά τα email τους και επίσης να κρυπτογραφούν τα περιεχόμενα των email που αποστέλλονται μέσω του Διαδικτύου.
Κατά την αποστολή ενός email, ο πελάτης email του αποστολέα χρησιμοποιεί το δημόσιο κλειδί του παραλήπτη για την κρυπτογράφηση του περιεχομένου του email. Αυτό, με τη σειρά του, αποκρυπτογραφείται από τον δέκτη χρησιμοποιώντας το δικό του ιδιωτικό κλειδί.
Αυτό είναι επωφελές για την πρόληψη μιας επίθεσης man-in-the-middle, καθώς τα περιεχόμενα των email είναι κρυπτογραφημένα κατά τη μεταφορά και επομένως δεν μπορούν να αποκρυπτογραφηθούν από μη εξουσιοδοτημένο προσωπικό.
Για να προσθέσουν ψηφιακές υπογραφές, οι πελάτες email χρησιμοποιούν τα ιδιωτικά κλειδιά του αποστολέα για να υπογράφουν ψηφιακά τα εξερχόμενα email. Ο παραλήπτης, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιεί το δημόσιο κλειδί για να επαληθεύσει ότι το email προήλθε από τον εξουσιοδοτημένο αποστολέα. Αυτό βοηθά επίσης στην αποφυγή επιθέσεων από τον άνθρωπο στη μέση.
#2. Υπογραφή κώδικα
Για προγραμματιστές και εταιρείες που παράγουν κώδικα, εφαρμογές, σενάρια και προγράμματα, το πιστοποιητικό X.509 χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση ψηφιακής υπογραφής στα προϊόντα τους, η οποία μπορεί να είναι κώδικας ή μεταγλωττισμένη εφαρμογή.
Με βάση το πιστοποιητικό X.509, αυτή η ψηφιακή υπογραφή επαληθεύει ότι ο κοινόχρηστος κωδικός προέρχεται από την εξουσιοδοτημένη οντότητα και ότι δεν έχουν γίνει τροποποιήσεις στον κωδικό ή στην εφαρμογή από μη εξουσιοδοτημένες οντότητες.
Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για την αποτροπή της τροποποίησης του κώδικα και των εφαρμογών από τη συμπερίληψη κακόβουλου λογισμικού και άλλου κακόβουλου κώδικα που μπορεί να εκμεταλλευτεί για να προκαλέσει βλάβη στους χρήστες.
Η υπογραφή κώδικα αποτρέπει την παραβίαση του κώδικα εφαρμογής, ειδικά όταν γίνεται κοινή χρήση και λήψη σε ιστότοπους λήψης τρίτων. Τα πιστοποιητικά υπογραφής κώδικα μπορούν να ληφθούν από μια αξιόπιστη αρχή έκδοσης πιστοποιητικών όπως το SSL.
#3. Υπογραφή εγγράφου
Κατά την κοινή χρήση εγγράφων στο Διαδίκτυο, είναι πολύ εύκολο για τα έγγραφα να τροποποιηθούν χωρίς εντοπισμό, ακόμη και από άτομα με πολύ λίγες τεχνικές δεξιότητες. Το μόνο που χρειάζεται είναι το σωστό πρόγραμμα επεξεργασίας εγγράφων και η κατάλληλη εφαρμογή χειρισμού φωτογραφιών για να κάνει τη δουλειά.
Επομένως, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να υπάρχει ένας τρόπος επαλήθευσης ότι τα έγγραφα δεν έχουν αλλοιωθεί, ειδικά εάν περιέχουν ευαίσθητες πληροφορίες. Δυστυχώς, οι παραδοσιακές χειρόγραφες υπογραφές δεν μπορούν να το κάνουν αυτό.
Εδώ είναι χρήσιμη η υπογραφή εγγράφων με χρήση πιστοποιητικών X.509. Τα πιστοποιητικά ψηφιακής υπογραφής που χρησιμοποιούν πιστοποιητικά X.509 επιτρέπουν στους χρήστες να προσθέτουν ψηφιακές υπογραφές σε διαφορετικές μορφές αρχείων εγγράφων. Για να γίνει αυτό, ένα έγγραφο υπογράφεται ψηφιακά χρησιμοποιώντας ένα ιδιωτικό κλειδί και στη συνέχεια διανέμεται μαζί με το δημόσιο κλειδί και το ψηφιακό πιστοποιητικό του.
Αυτό παρέχει έναν τρόπο διασφάλισης ότι τα έγγραφα που κοινοποιούνται στο διαδίκτυο δεν παραβιάζονται και προστατεύουν ευαίσθητες πληροφορίες. Παρέχει επίσης έναν τρόπο επαλήθευσης του πραγματικού αποστολέα των εγγράφων.
#4. Ηλεκτρονική ταυτότητα που εκδίδεται από το κράτος
Μια άλλη εφαρμογή του Πιστοποιητικού X.509 είναι η παροχή ασφάλειας για την επικύρωση της ταυτότητας των ατόμων στο διαδίκτυο. Για να γίνει αυτό, τα πιστοποιητικά X.509 χρησιμοποιούνται μαζί με την ηλεκτρονική ταυτότητα που έχει εκδοθεί από την κυβέρνηση με σκοπό την επαλήθευση της πραγματικής ταυτότητας των ατόμων στο διαδίκτυο.
Όταν κάποιος λάβει μια κυβερνητική ηλεκτρονική ταυτότητα, η κρατική υπηρεσία που εκδίδει την ηλεκτρονική ταυτότητα θα επαληθεύσει την ταυτότητα του ατόμου χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους, όπως διαβατήρια ή άδεια οδήγησης.
Αφού επαληθευτεί η ταυτότητά τους, εκδίδεται επίσης πιστοποιητικό X.509 που σχετίζεται με ατομική ηλεκτρονική ταυτότητα. Αυτό το πιστοποιητικό περιέχει το δημόσιο κλειδί και τα προσωπικά στοιχεία του ατόμου.
Στη συνέχεια, τα άτομα μπορούν να χρησιμοποιήσουν την ηλεκτρονική τους ταυτότητα που έχει εκδοθεί από την κυβέρνηση μαζί με το σχετικό πιστοποιητικό X.509 για να επαληθεύσουν τον εαυτό τους στο διαδίκτυο, ιδιαίτερα όταν έχουν πρόσβαση σε κρατικές υπηρεσίες μέσω Διαδικτύου.
Πώς να αποκτήσετε ένα πιστοποιητικό X.509
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι απόκτησης πιστοποιητικού x.509. Μερικοί από τους κύριους τρόπους απόκτησης πιστοποιητικού X.509 περιλαμβάνουν:
#1. Δημιουργία αυτουπογεγραμμένου πιστοποιητικού
Η απόκτηση ενός αυτουπογεγραμμένου πιστοποιητικού περιλαμβάνει τη δημιουργία του δικού σας πιστοποιητικού X.509 στον υπολογιστή σας. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας εργαλεία όπως το OpenSSL που έχουν εγκατασταθεί και χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία αυτο-υπογεγραμμένων πιστοποιητικών. Ωστόσο, τα αυτο-υπογεγραμμένα πιστοποιητικά δεν είναι ιδανικά για χρήση στην παραγωγή, επειδή είναι αυτο-υπογεγραμμένα χωρίς αξιόπιστο τρίτο μέρος για την επαλήθευση της ταυτότητας ενός χρήστη
#2. Αποκτήστε ένα δωρεάν πιστοποιητικό X.509
Υπάρχουν δημόσιες αρχές έκδοσης πιστοποιητικών που εκδίδουν στους χρήστες δωρεάν πιστοποιητικά X.509. Ένα παράδειγμα τέτοιου μη κερδοσκοπικού οργανισμού είναι το Let’s Encrypt, που υποστηρίζεται από εταιρείες όπως η Cisco, ο Chrome, η Meta και η Mozilla, μεταξύ πολλών άλλων. Η Let’s Encrypt, μια αρχή έκδοσης πιστοποιητικών που εκδίδει δωρεάν πιστοποιητικά X.509, έχει μέχρι στιγμής εκδώσει πιστοποιητικά σε πάνω από 300 εκατομμύρια ιστότοπους.
#3. Αγοράστε ένα πιστοποιητικό X.509
Υπάρχουν επίσης εμπορικές αρχές έκδοσης πιστοποιητικών που πωλούν πιστοποιητικά X.509. Μερικές από αυτές τις εταιρείες περιλαμβάνουν τις DigiCert, Comodo και GlobalSign. Αυτές οι εταιρείες προσφέρουν διαφορετικούς τύπους πιστοποιητικών με χρέωση.
#4. Αίτημα υπογραφής πιστοποιητικού (CSR)
ένα Αίτημα Υπογραφής Πιστοποιητικού (CSR) είναι ένα αρχείο που περιέχει όλες τις πληροφορίες σχετικά με έναν οργανισμό, έναν ιστότοπο ή έναν τομέα. Αυτό το αρχείο αποστέλλεται στη συνέχεια σε μια Αρχή έκδοσης πιστοποιητικών για υπογραφή. Μόλις η αρχή έκδοσης πιστοποιητικών υπογράψει το CSR, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ενός πιστοποιητικού X.509 για την οντότητα που έστειλε το CSR.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι απόκτησης πιστοποιητικών X.509. Για να προσδιορίσετε την καλύτερη μέθοδο απόκτησης πιστοποιητικού X.509, σκεφτείτε πού πρόκειται να χρησιμοποιηθεί και ποια εφαρμογή θα χρησιμοποιήσει το πιστοποιητικό X.509.
Τελικές Λέξεις
Σε έναν κόσμο όπου οι παραβιάσεις δεδομένων είναι συχνές και οι επιθέσεις στον κυβερνοχώρο, όπως οι επιθέσεις man-in-the-middle είναι διαδεδομένες, είναι σημαντικό να προστατεύετε τα δεδομένα σας μέσω ψηφιακών πιστοποιητικών, όπως τα πιστοποιητικά X.509.
Αυτό όχι μόνο διασφαλίζει ότι οι ευαίσθητες πληροφορίες δεν πέσουν σε λάθος χέρια, αλλά και δημιουργεί εμπιστοσύνη μεταξύ των μερών που επικοινωνούν, επιτρέποντάς τους να εργαστούν με τη διαβεβαίωση ότι έχουν συναλλαγές με εξουσιοδοτημένα μέρη και όχι με κακόβουλους παράγοντες ή μεσάζοντες.
Είναι εύκολο να χτίσετε εμπιστοσύνη με αυτούς με τους οποίους επικοινωνείτε, εάν έχετε ένα ψηφιακό πιστοποιητικό που αποδεικνύει την πραγματική σας ταυτότητα. Αυτό είναι σημαντικό σε κάθε συναλλαγή που γίνεται μέσω Διαδικτύου.