Tecnologie di Sicurezza
in Internet
APPLICAZIONI
AA 2009-2010
Ingegneria Informatica e dell’Automazione
Public Key Infrastructures
PKI
Definizione
Infrastruttura composta dai sistemi necessari
alla fornitura e alla fruizione di servizi di
crittografia a chiave pubblica e firma digitale
Scopo
Le PKI sono utilizzate dalle organizzazioni per
effettuare la gestione di chiavi e certificati
digitali e il loro utilizzo per le varie applicazioni
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PKI
Requisiti principali
• Certificati digitali
• Certificate Repository
• Certificate revocation
• Key backup and recovery
• Support for non-repudiation
• Automatic update of key pairs and certs
• Integrated client-side software
• Trasparenza
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PKI basic components
Read, search, modify
End-Entity
Certificate
repository
Registration/certification
key pair recovery
key pair update
cert update
revocation request
Registration
Authority
Certificate
Authority
Registration
Certificates
Registration
CRL publication
CRLs
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PKI EE
End-Entity (EE)
Sono utenti o sistemi cui i
certificati digitali sono intestati
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PKI CA
Certificate Authority (CA)
Firma i certificati, garantendo la corrispondenza
tra una chiave pubblica e una EE soggetto
Ha la responsabilità dell'identificazione del
soggetto
• User certs
• CA certs
• Cert renewal
• Cert revocation
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PKI CR
Certificate Repository (CR)
Memorizza i certificati emessi e quelli
revocati
Directory con protocollo di accesso
LDAP: bind, unbind, search, modify
Componente opzionale
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PKI RA
Registration Authority (RA)
E' una End-Entity opzionale e fidata
(certificata dalla CA) cui sono delegate
alcune funzioni della CA, come
l’identificazione del soggetto e la
generazione delle chiavi
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X.509 certs
Il formato più diffuso per i certificati digitali (TLS,
S/MIME, IPSec, …) segue lo standard X.509.
Campi principali:
• Nome dell'autorità emittente
• Periodo di validità
• Soggetto
• Chiave pubblica
• Firma digitale dell'autorità emittente
Estensioni:
• Key usage
• Subject Alternative Name
• Certificate class
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X.509 CRLs
Certificate Revocation Lists
X.509v2 definisce il formato di una CRL, usata
per dichiarare certificati inutilizzabili anche se
non ancora scaduti
• End-Entity termination
• Compromissione di chiave privata
• Passphrase loss
• Cambio di informazioni nel certificato
Le CRLs sono pubblicate su una directory LDAP
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PKI Protocols
Certificate Management Protocols
Protocolli di amministrazione usati fra EE e
CA(RA) e fra RA e CA, scambiandosi messaggi
CRMF
• Registrazione iniziale e certificazione
• Key pair recovery
• Key pair update
• Certificate renewal
• Revocation request
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PKI Protocols
Operational Protocols
Protocolli usati dalle EE e CA per scambiare
informazioni con un CR
• Repository read
• Repository search
• Repository modify
Online Certificate Status Protocol
Protocollo usato dalle EE e CA per ottenere
informazioni sullo stato dei certificati
direttamente da un CR
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CA Hierarchies
Le CA possono essere operate da terze parti o
autonomamente. Le applicazioni che operano
nella PKI hanno una lista di certificati di root CA
considerate affidabili.
Le CA formano solitamente gerarchie
• La root CA è dotata di un certificato selfsigned ed è considerata affidabile
• Questa emette certificati per altre CA
subordinate, che possono anche non essere
tra quelle considerate affidabili
• E così via
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CA Hierarchies
Per validare i Certificati emessi dalle CA
terminali, le applicazioni devono risalire
la catena delle autorità emittenti
Si forma una certificate chain in cui
ciascun certificato è seguito dal
certificato del suo emittente, fino a
quello di una CA affidabile.
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PKI Products
Betrusted UniCERT (Baltimore)
Verisign MPKI
RSA Security Keon
Entrust
Lotus, Novell, Microsoft, …
OpenCA, EJBCA
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Esempio: EJBCA architecture
Client
RA, request queue DB
INTERNET
CR, OCSP, LDAP
Firewall
1.
2.
3.
4.
5.
Una EE manda una request alla RA
RA la verifica e la accoda per CA
CA fa polling sulla coda
e quando ne trova le processa e ne
memorizza la risposta per la RA
RA fa polling per vedere se la
richiesta è stata processata, e nel
caso mette a disposizione la
risposta alla EE richiedente
Il client fa polling sulla RA per
ricevere la risposta
DMZ1
CA, master DB
Firewall
DMZ2
Slave DB (replica), logging
INT
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Riferimenti
• Heinz Johner, Seiei Fujiwara, Amelia Sm Yeung, Anthony
Stephanou, Jim Whitmore: Deploying a Public Key
Infrastructure, IBM RedBook SG24-5512-00, chap. 2-5
• Introduction to Public-Key Cryptography,
http://developer.netscape.com/docs/manuals/security/pkin/con
tents.htm
• www.entrust.com/pki.htm
• RFC 2459, 2510, 2511, 2527, 2528, 2559, 2560, 2585, 2587:
PKIX
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