Transcript ΠΜΣ36 Ασφάλεια Πληροφοριακών Συστημάτων Αν. Καθ. Π. Γεωργιάδης Δρ. Μαριάς Ιωάννης

ΠΜΣ36
Ασφάλεια Πληροφοριακών Συστημάτων
Αν. Καθ. Π. Γεωργιάδης
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
Υπ. Δρ. Παπαπαναγιώτου Κωνσταντίνος
06/06/07
Πιστοποιητικά
Πιστοποιητικά
Χαρακτηριστικά πιστοποιητικών που παράγονται από CA:



Πιστοποιεί το δημόσιο κλειδί της οντότητας που κατέχει το
αντίστοιχο ιδιωτικό κλειδί
Καμία ανάγκη για προστασία πιστοποιητικών
Κάθε χρήστης με πρόσβαση στο δημόσιο κλειδί της CA (KUaut)
μπορεί να ανακτήσει το δημόσιο κλειδί του χρήστη που
συναλλάσσεται
Κρυπτογραφεί
 Αυθεντικοποιεί



Καμία οντότητα, πλην της CA, δεν έχει τη δυνατότητα να
τροποποιήσει ένα πιστοποιητικό χωρίς αυτό να μη γίνεται
αντιληπτό.
Ένας χρήστης μπορεί να έχει πλέον του ενός πιστοποιητικά
(ένα για κάθε ζεύγος KUA , KRA)
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
2
Πιστοποιητικά
Ρόλος CA
 Συσχέτιση οντότητας με Public Key.
 Αυθεντικοποιεί την οντότητα που κατέχει το
δημόσιο κλειδί ..... και ότι κατέχει το αντίστοιχο
ιδιωτικό
 Πρόβλημα : Μεγάλη Κοινότητα Χρηστών
Η CA μπορεί να αποτελέσει bottleneck
 Λύση: Πολλαπλές CA
Κάθε μία παράγει πιστοποιητικά για ένα τμήμα της
κοινότητας
Πλεονέκτημα έναντι μίας Authority

Νέο πρόβλημα:
Χρήστες με πιστοποιητικά από διαφορετικές CA
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
3
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση
CAX
CAY
KUB
KUA
CB= EKRy[KUB , IDB, Time2]
CA= EKRx[KUA , IDA, Time1]
A
CA
B
CB
A ανάκτησε certificate από CA Χ.
B ανάκτησε certificate από CA Υ.
Αν ο A «δεν γνωρίζει» το public key της Υ, του είναι άχρηστο το certificate του B.
Αν ο Β «δεν γνωρίζει» το public key της Χ, του είναι άχρηστο το certificate του Α.
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
4
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση
KUΧ
CΧ =EKRy[KUΧ , IDΧ, Time3]
CΥ =EKRx[KUΥ , IDΥ, Time4]
CΧ
CAX
CAY
KUB
CY
KUA
KUΥ
CB= EKRy[KUB , IDB, Time2]
CA= EKRx[KUA , IDA, Time1]
CA
A
B
CB
Ο A γνωρίζει το public key του X
Δια-πιστοποίηση CAs
Οι CAs ανταλλάσσουν τα public keys τους
Κάθε CA πιστοποιεί τo public key της άλλης CΑ
Ο A μπορεί να ανακτήσει το certificate του Υ (CY) signed by X
O A μπορεί να ανακτήσει το δημόσιο κλειδί του Y που περιέχεται
στο πιστοποιητικό CY
O A διαθέτει το πιστοποιητικό του B (CB, issued by Υ)
Άρα μπορεί να ανακτήσει το δημόσιο κλειδί του Β.
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
5
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση
KUΧ
CΧ =EKRy[KUΧ , IDΧ, Time3]
CΥ =EKRx[KUΥ , IDΥ, Time4]
CΧ
CAX
KUA
CAY
CY
KUB
KUΥ
CB= EKRy[KUB , IDB, Time2]
CA= EKRx[KUA , IDA, Time1]
A
CA
B
CB
Σενάριο: Ο Α πρέπει να κρυπτογραφήσει μήνυμα Μ προς Β .....
DKUx[CY]  DKUx[EKRx[[KUΥ , IDΥ, Time4]]  KUΥ , IDΥ, Time4
DKUy[CB]  DKUy[EKRy[[KUB , IDB, Time2]]  KUB , IDB, Time2
C = MKUB mod n
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
6
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση
Στην περίπτωση ανάμειξης πολλαπλών CAs η οντότητα που θέλει να
επικυρώσει την εγκυρότητα μιας ψηφιακής υπογραφής επιθυμεί την
απόκτηση ενός αυθεντικοποιημένου δημοσίου κλειδιού επικυρωμένου μέσω
ενός πιστοποιητικού υπογεγραμμένου από μία CA διαφορετική από αυτή
που έχει αρχικά συμβληθεί

Έτσι μια αλυσίδα από πιστοποιητικά (certificate chain) θα πρέπει να
παρασχεθεί στην οντότητα που επιθυμεί επικύρωση δημόσιου κλειδιού.

Η αλυσίδα αντιστοιχεί σε ένα μονοπάτι εμπιστοσύνης που ξεκινά από την
CA με την οποία η οντότητα έχει αρχικά συμβληθεί και καταλήγει στο
δημόσιο κλειδί του οποίου η εγκυρότητα πρέπει να επικυρωθεί

Στόχος: ανεύρεση ενός κατευθυντικού μονοπατιού που ξεκινά από τον
κόμβο που αντιστοιχεί στην CA την οποία η οντότητα εμπιστεύεται a priori
και καταλήγει στην CA που έχει υπογράψει το πιστοποιητικό που
περιλαμβάνει το δημόσιο κλειδί του οποίου η εγκυρότητα επιζητάτε να
επικυρωθεί

ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
7
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Διμερής
Χ<<Α>>: το πιστοποιητικό του Α που εκδίδεται
από τη CA Χ
Y<<B>>: το πιστοποιητικό του B που εκδίδεται
από τη CA Y
Χ
Α
Υ
Ο χρήστης Α (ή Β) μπορεί να χρησιμοποιήσει μία
αλυσίδα δια-πιστοποίησης για να ανακτήσει το
δημόσιο κλειδί του Β (ή Α).
B
Σημειογραφικά:
 Α δημόσιο κλειδί του Β
X<<Υ>>Υ<<B>>
 Β δημόσιο κλειδί του Α
Υ<<Χ>>Χ<<Α>>
Αλυσίδα
πιστοποίησης
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
8
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Κατανεμημένη
Οντότητα Α, κάτοχος πιστοποιητικού με ΚUA (έχει εκδοθεί από CA5)
Οντότητα Β, κάτοχος πιστοποιητικού με ΚUΒ (έχει εκδοθεί από CA3)
CA5
H B στέλνει στην Α ένα ψηφιακά υπογεγραμμένο μήνυμα !!!
Η Α επιθυμεί να αποκτήσει εμπιστοσύνη στο δημόσιο κλειδί ΚUB της
οντότητας Β
CA3
Α
CA1
CA2
Β
CA4
Το κατευθυνόμενο μονοπάτι {CA5, CA4, CA3} υπάρχει
Η αλυσίδα CA5<<CA4>>CA4<<CA3>> και η εμπιστοσύνη στην CA5
αρκεί για την Α:
Η Α χρησιμοποιεί το ΚU5 και εξάγει επικυρωμένο αντίγραφο του
ΚU4 από CA5<<CA4>>
Η Α χρησιμοποιεί το ΚU4 και εξάγει επικυρωμένο αντίγραφο του
ΚU3 από CA4<<CA3>>
Η Α χρησιμοποιεί το ΚU3 για να επικυρώσει την αυθεντικότητα του
πιστοποιητικού που περιέχει το ΚUB
* Αναφέρεται και mesh-organized. Στο «Ασφάλεια Δικτύων Υπολογιστών», Σ. Γκρίτζαλης, Σ. Κάτσικας, Δ. Γκρίτζαλης, αναφέρεται ως μοντέλο εμπιστοσύνης
προσανατολισμένου γράφου. Το παράδειγμα είναι από το σύγγραμμα, κεφ. 3.8.2
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
9
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Κατανεμημένη
( – ) Δυσκολία στην ανεύρεση αλυσίδων για large
scale δίκτυα εμπιστοσύνης
CA5
( – ) Προβλήματα τύπου ΠΠΠ
( – ) Εναλλακτικά το σχήμα όλοι με όλους (Full Mesh
topology) πλεονάζει σε δια-πιστοποιήσεις
CA3
Α
CA1
CA2
CA4
Fully distributed  PGP: Web of Trust
Η εμπιστοσύνη κτίζεται εξ-αρχής
Β
Καμία public key authority, ή Root CA
Κάθε οντότητα είναι μία CA
n-1 certificates ανά οντότητα
n*(n-1) / 2 certificates στο σύνολο
κάθε οντότητα «αυτο-υπογράφει»το certificate της
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
10
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Ιεραρχική
Η Root CA (UoA) υπογράφει το πιστοποιητικό της
CA School of Science
UoA
H CA School of Science υπογράφει το πιστοποιητικό
της CA di.uoa
Root CA
H CA di.uoa υπογράφει το πιστοποιητικό της
οντότητας di.E1.
School of Science
di.uoa
di.E1
di.EN
stat.uoa
School of Health
nurs.uoa
doc.uoa
Ωστόσο, η οντότητα di.E1 χρησιμοποιεί το δημόσιο
κλειδί της Root CA (UoA) για να επιζητήσει την
εγκυρότητα δημοσίου κλειδιού άλλης Ei στην
ιεραρχία
Η root CA αυτο-υπογράφει το πιστοποιητικό της
(self-signed)
( – ) H αξιοπιστία εξαρτάται από το ιδιωτικό
κλειδί της Root CA
( – ) Μακροσκελείς αλυσίδες πιστοποίησης σε
μεγάλες ιεραρχίες`
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
11
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Ιεραρχική
Trust Anchor
CA
Certs από CA
CD1=EKRCA[KUD1 , IDD1]
CD2 =EKRCA[KUD2 , IDD2]
CD3=EKRCA[KUD3 , IDD3]
CD4=EKRCA[KUD4 , IDD4]
Πώς η root CA λειτουργεί ως trust anchor
Α2  Α1 υπογεγραμμένο μήνυμα Μ:
Α2  Α1: EKRA2[M || IDA2] || IDA2 || D1
Α1 αναζητά δημόσιο κλειδί Α2
Α1 ανασύρει πιστοποιητικό CA2
To CA2 υπογεγραμμένο από ιδιωτικό κλειδί D1
D1
D2
D3
D4
Α1 αναζητά δημόσιο κλειδί D1
A1 ανασύρει πιστοποιητικό CD1
A1
A2
B1
B2
To CD1 υπογεγραμμένο από ιδιωτικό κλειδί root CA
την οποία όλοι εμπιστεύονται
Certs από D1
CA1=EKRD1[KUA1 , IDA1]
CA2 =EKRD1[KUA2 , IDA2]
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
12
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Δένδρα πολλαπλών ριζών
Οι δύο Root CAs δημιουργούν
πιστοποιητικά η μία για την άλλη
KUUoA
CUoA
AUEB
UOA
CUoC
CUoA =EKRUoC[KUUoA , IDUoA]
CUoC =EKRUoA[KUUoC , IDUoC]
KUUoC
School of Science
di.aueb
di.E1
di.EN
School of Health
phys.aueb nurs.aueb
pharm.aueb
School of Science
di.uoa
di.E1
phys.uoa
School of Health Science
nurs.uoa
pharm.uoa
di.EN
Οι χρήστες που ανήκουν στην ιεραρχία με Root CA το UoA αποκτούν εμπιστοσύνη
στα πιστοποιητικά της ιεραρχίας με Root CA το AUEB, και τανάπαλιν.
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
13
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Ιεραρχία με αντίστροφα πιστοποιητικά
Ομοιότητες με αυστηρά ιεραρχική
Διαφορά:
Κάθε CA μπορεί να δημιουργήσει πιστοποιητικά για άλλες CAs
CA5
CA3
Εμπρόσθια πιστοποιητικά:
CA4
CA1 CA2
Πιστοποιητικά της CAx, που δημιουργούνται από CA που βρίσκεται ένα ιεραρχικό
επίπεδο πιο πάνω από την CAx. (π.χ., πιστοποιητικό της CA4 από CA5)
Ανάστροφα πιστοποιητικά:
Πιστοποιητικά της CAx, που δημιουργούνται από CA που βρίσκεται ένα ιεραρχικό
επίπεδο πιο κάτω από την CAx. (π.χ., Πιστοποιητικό της CA3 από τη CA2)
Κάθε οντότητα αναζητά το δημόσιο κλειδί της CA που δημιούργησε το δικό της
πιστοποιητικό
( + ) H αξιοπιστία δεν εξαρτάται μόνο το ιδιωτικό κλειδί της Root CA
( – ) Μακροσκελείς αλυσίδες πιστοποίησης σε μεγάλες ιεραρχίες
Χρήση μοντέλου: Συστήνεται στο Χ509
Υβριδική: Ιεραρχία με αντίστροφα πιστοποιητικά και Δένδρα πολλαπλών ριζών
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
14
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Bridge CA (U.S.)
FBCA: Γέφυρα εμπιστοσύνης. Παρέχει αλυσίδες
πιστοποίησης μεταξύ διαφορετικών trust domains
Principal CA: Μια CA σε ένα trust domain που διαπιστοποιείται με την FBCA. Κάθε trust domain έχει μια
principal CA. (σε ιεραρχική δομή είναι η Root CA, σε
mesh-organized μπορεί να είναι όποια CA).
Peer CA: Σε mesh trust domain η peer CA έχει ένα selfsigned certificate που διανέμεται σε κατόχους του
πιστοποιητικού για να δημιουργήσουν certification paths.
Peer CAs διαπιστοποιούνται με άλλες CAs στο trust
domain.
Root CA: Σε ιεραρχικό trust domain, η root CA είναι η
CA που αρχικοποιεί όλες τις αλυσίδες πιστοποιησης. Οι
κάτοχοι πιστοποιητικών εφοδιάζονται με το self-signed
root CA certificate
Federal Bridge Certificate Authority
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
15
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Bridge CA (U.S.)
Federal Bridge Certificate Authority
ΠΜΣ 36 / 2007
Federal Bridge CA
Σχεδιάστηκε για να δημιουργήσει μονοπάτια
εμπιστοσύνης σε ξεχωριστά trust domains
Είναι non-hierarchical CA
Δεν εκδίδει πιστοποιητικά σε άλλες CAs ή
οντότητες
Δεν λειτουργεί ως Root CA
Διαπιστοποιείται με Principal CA και μόνο.S
 Κάθε trust domain cross-certifies με την
FBCA
 Έτσι δημιουργούνται certification paths
μεταξύ οποιονδήποτε trust domains.
 O αριθμός των cross-certificates που
απαιτούνται είναι 2*x, όπου x είναι ο αριθμός
των trusted domains
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
16
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση.
Αυστηρή
Ιεραρχία
Κατανεμημένη
(mesh)
Υβριδική
Bridge
Δημόσιο Κλειδί
Αρχικοποίησης
Εμπιστοσύνης
Root CA
Local CA
Root CA and
Local CA
Principal
CA
Δημιουργία
αλυσίδας
εμπιστοσύνης
Απλή εντός της
ιεραρχίας
Δύσκολη
Μέση
Απλή
Μοντέλο
Ανάπτυξης
Top-down
Pair-wise
Top-down και
Pair-wise
Pair-wise με
την Bridge
Trust Models and Management in Public-Key Infrastructures, John Linn RSA Laboratories 6 November 2000
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
17
Πιστοποιητικά
Διαπιστοποίηση. Ανακεφαλαίωση
Τα πιστοποιητικά δεν μπορούν να πλαστογραφηθούν.
 Αντίθετα, μπορούν να τοποθετηθούν σε public directory
 Οι κατάλογοι δεν είναι υπεύθυνοι για δημιουργία
πιστοποιητικών, απλά τα αποθηκεύουν (μαζί με τα
χαρακτηριστικά της πλειάδας)
 Κάθε πιστοποιητικό περιέχει το δημόσιο κλειδί του
χρήστη υπογεγραμμένο από το ιδιωτικό κλειδί της CA που
το διατηρεί
 Εκδότρια CA: δημιουργεί και υπογράφει το πιστοποιητικό

ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
18
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Τύποι πιστοποιητικών
Τύπος
Πιστοποιητικού
Χαρακτηριστικά
Ιεραρχική εμπιστοσύνη
 Αντιστοιχίζει δημόσια κλειδιά με ονόματα
 Ονόματα οικουμενικής εμβέλειας
 Δια-πιστοποίηση
Πεδίο αναγνώρισης
πιστοποιητικού

Χ.509 (PKIX)
Simple Public Key
Infrastructure
(SPKI)
 Αυτόνομη
Οικουμενικά μοναδικό,
X500 Object Identifier
αρχή πιστοποίησης
 Ονόματα τοπικής εμβέλειας
Δημόσιο Κλειδί
Πλέγμα εμπιστοσύνης: Η εμπιστοσύνη ως
προς την ακρίβεια των περιεχομένων ενός
πιστοποιητικού αρχίζει να εδραιώνεται αν οι
χρήστες υπογράφουν τα πιστοποιητικά των
άλλων
 Πολλαπλές αλυσίδες πιστοποίησης
 Self-signed υπογραφή προσωπικού
πιστοποιητικού
E-mail address:
Οικουμενικά μοναδική αλλά
μη σταθερή

PGP
«Ασφάλεια Δικτύων Υπολογιστών», Σ. Γκρίτζαλης, Σ. Κάτσικας, Δ. Γκρίτζαλης,
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
19
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Πιστοποιητικά

ITU-T recommendation X.509 (IETF PKIX)
ISO 9495–2 το αντίστοιχο ISO standard
 Στηριζόμενο σε κρυπτογραφία δημοσίου κλειδιού και
πιστοποιητικά δημοσίου κλειδιού
 Σχήμα που αποτελείται από ένα σύνολο CA Servers με
καταλόγους


ταυτοτήτων χρηστών, δημοσίων κλειδιών, πιστοποιητικών,
χρονοσημάνσεων

Οι τελικοί χρήστες (υποκείμενα) δεν μπορούν να είναι CAs


Ιεραρχική ή διμερής διαπιστοποίηση
Το RSA συστήνεται για χρήση δεν επιβάλλεται

Εφαρμογές: S/MIME, TLS/SSL, IPsec, SET
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
20
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Δομή Πιστοποιητικού
Τα ITU-T recommendations (X.500 Series) προσδιορίζουν μία
ιεραρχική δομή προσδιορισμού αντικειμένων


Παγκόσμιας Εμβέλειας
Root
C=GR
C=US
C=GB
O=UoA
OU=Dept. Of. Informatics
Ένα Χ509 Distinguished Name (DN):
C=GR; O=UoA; OU=Dept. Of. Informatics; CN= J. Marias
CN=J. Marias
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
21
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Δομή Πιστοποιητικού
v1, v2, v3
Ακέραιος, μοναδικός για την εκδότρια CA
Αλγόριθμος (π.χ., RSA, DSS, ECC) που χρησιμοποιείται
για υπογραφή του πιστοποιητικού από την CA (repeated)
Όνομα της εκδότριας CA (κατά X509 notation)
Περίοδος ισχύς
Όνομα της οντότητας (X509 notation) για την οποία εκδίδεται το πιστ.
Το δημόσιο κλειδί της οντότητας για την οποία
εκδίδεται το πιστοποιητικό, ο αλγόριθμος για χρήση
Ένα bit string που χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει μοναδικά
τη CA και τον χρήστη αν το το όνομά τους χρησιμοποιείται ξανά
Υπογραφή από CA. Αφορά όλα τα πεδία. Υπογράφει τη
σύνοψη και περιέχει τον αλγόριθμο που χρησιμοποιείται
για υπογραφή του πιστοποιητικού
Network security essentials (International edition), William Stallings, Prentice-Hall, 2002. ISBN: 0131202715
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
22
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Σημειογραφία
Ορισμός Πιστοποιητικού κατά Χ.509
<<A>> = CA { V, SN, AI, CA, TA, A, Ap}
Χ<<Α>>:
το πιστοποιητικό της οντότητας Α που εκδίδεται από τη CA Χ
Χ{I}:
η υπογραφή του I από την Χ. Εμπεριέχει το Ι και την
επισυναπτόμενη κρυπτογραφημένη από την X σύνοψη
V  Version
SN  Sequence Number
AI  Algorithm Identifier
CA  Εκδότρια Αρχή (κατά Χ500)
TA  Χρόνος εγκυρότητας πιστοποιητικού για Α
Α  Η οντότητα A που πιστοποιείται (subject)
Ap  KUA, Public Key of A
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
23
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Πιστοποιητικό
Version: v3
Serial Number: 02:41:00:00:16
Signature Algorithm: MD5 With RSA Encryption
Issuer: CN=UoACA, OU=Dept. Of. Informatics, O= UoA, C=GR
Validity:
Not Before:
Fri Dec 5 18:39:01 2005
Not After:
Sat Dec 5 18:39:01 2006
Subject: CN=J. Marias, OU=Dept. Of. Informatics, O= UoA, C=GR
Subject Public Key Info:
Algorithm: RSA Encryption
Public Key:
Modulus: 00:c2:29:01:63:a1:fe:32:ae:0c:51:8d:e9:07:6b:02:fe:ec:6d:0e:cc:95:4b:dc:0a:4b:0b:31:a3:1a:e1:
68:1f:d8:0b:b7:91:fb:f7:fd:bd:32:ba:76:01:45:e1:7f:8b:66:cd:7e:79:67:8d:48:30:2a:09:48:4c:9b:c7:98:d2:b
3:1c:e9:54:2c:3c:0a:10:b0:76:ae:06:69:58:ac:e8:d8:4f:37:83:c3:f1:34:02:6d:9f:38:60:6f:5e:54:4f:71:c7:92:
28:fb:0a:b3:44:f3:1a:a3:fe:99:f4:3f:d3:12:e2:f8:3b:03:65:33:88:9b:67:c7:de:88:23:90:2b
Public Exponent: 65537
Extensions:
Certified Usage: SSL Client
Signature:
Algorithm:MD5 With RSA Encryption
Signature:2d:76:3f:49:5b:53:3a:c5:02:06:a3:67:6d:d9:03:50:57:7f:de:a7:a9:cd:69:02:97:6f:66:6a:7f:95:ea
:89:75:7a:fc:b0:26:81:fc:33:bb:60:e8:f7:73:77:37:f8:8a:04:3b:fc:c1:3e:42:40:3d:58:16:17:7e:47:35:1c:73:5
a:ab:72:33:c3:f5:2b:c6:eb:b5:39:52:82:c6:3e:e1:38:c6:39:8b:ee:e3:9f:b3:b9:29:42:0d:11:a5:79:af:6d:3a:f8
:a6:ba:d0:9c:55:48:0d:75:91:05:0b:47:67:98:32:f3:2d:2e:49:ed:22:ab:28:e8:d6:96:a1:9b
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
24
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Σημειογραφία
Ο χρήστης Α (ή Β) μπορεί να χρησιμοποιήσει μία αλυσίδα
δια-πιστοποίησης για να ανακτήσει το δημόσιο κλειδί του
Β (ή Α).
Χ
Α
Σημειογραφικά:
Υ
B

Α ανακτά δημόσιο κλειδί Β:
X<<Υ>>Υ<<B>>

Β ανακτά δημόσιο κλειδί Α:
Υ<<Χ>>Χ<<Α>>
Η αλυσίδα μπορεί να αποτελείται από οποιοδήποτε
μεγάλο αριθμό διαπιστοποιημένων CAs
X1<<Χ2>>Χ2<<X3>> … XN<<B>>
Εδώ κάθε ζεύγος CAs της αλυσίδας (Χi ,Χi+1) θα πρέπει να
διαπιστοποιηθεί
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
25
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Ιεραρχία
Κατάλογος δια-πιστοποιητικών που
διατηρούνται από την οντότητα
Αλυσίδες Πιστοποίησης:
A ανακτά το πιστοποιητικό του B μέσω της αλυσίδας : X<<W>>W<<V>>V<<Y>>Y<<Z>>Z<<B>>
Έτσι αποκτά πρόσβαση σε ένα trusted copy του KUB.
B ανακτά το πιστοποιητικό του A μέσω της αλυσίδας : Z<<Y>>Y<<V>>V<<W>>W<<X>>X<<A>>
Έτσι αποκτά πρόσβαση σε ένα trusted copy του KUA.
Network security essentials (International edition), William Stallings, Prentice-Hall, 2002. ISBN: 0131202715
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
26
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Ανάκληση Πιστοποιητικών
Γιατί ανάκληση:
Κάθε πιστοποιητικό έχει ορισμένα χαρακτηριστικά, όπως περίοδος ισχύς που
είναι μεταβαλλόμενα συν τω χρόνω
Λόγοι Ανάκλησης:
λήξη ενός πιστοποιητικού
τροποποίηση χαρακτηριστικών οντότητας (π.χ., όνομα ή ταυτότητα) για την
οποία εκδίδεται το πιστοποιητικό
παραβίαση (υποκλοπή) του ιδιωτικού κλειδιού μιας οντότητας (CA ή τελικός
χρήστης)
λήξη «σύμβασης» οντότητας με CA
παραβίαση (υποκλοπή) του ιδιωτικού κλειδιού της εκδότριας CA
Κάθε CA διατηρεί μία λίστα ανάκλησης πιστοποιητικών
Υπογεγραμμένη από αυτή
Για οντότητες ή άλλες CA
Περιοδική δημοσίευση σε δημόσια διαθέσιμο κατάλογο
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
27
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Ανάκληση Πιστοποιητικών
Certificate Revocation Lists

Λίστα ανακληθέντων πιστοποιητικών

Black-list
Απαντά στην ανάγκη για επαλήθευση εγκυρότητας
πιστοποιητικών
 Εκδίδεται και υπογράφεται από CA



Εκτενής


Περικλείει όλα τα πιστοποιητικά που έχουν ανακληθεί (από το πρώτο
ανακαλούμενο ...)
Αναφέρονται οι ημερομηνίες έκδοσης και επόμενης έκδοσης


που έχει εκδώσει και υπογράψει τα αντίστοιχα πιστοποιητικά
Περιοδική ή Event-driven έκδοση
Σχήμα όχι request-response
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
28
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Ανάκληση Πιστοποιητικών
Certificate Revocation Lists
Αλγόριθμος (π.χ., RSA, DSS, EC) που χρησιμοποιείται
για υπογραφή από την CA (repeated)
Όνομα της εκδότριας CA (κατά X509 notation)
Ημερομηνία έκδοσης CRL
Ημερομηνία έκδοσης επόμενης CRL
Ακέραιος, μοναδικός για την εκδότρια CA
Ημερομηνία ανάκλησης
Υπογραφή από CA. Αφορά όλα τα πεδία. Υπογράφει τη
σύνοψη και περιέχει τον αλγόριθμο που χρησιμοποιείται
για υπογραφή του πιστοποιητικού
Network security essentials (International edition), William Stallings, Prentice-Hall, 2002. ISBN: 0131202715
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
29
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Ανάκληση Πιστοποιητικών
Certificate Revocation Lists – Αδυναμίες

Μεγάλες λίστες:





Προσφατότητα κατάστασης πιστοποιητικού
Λίστες ανακοινώνονται κατά το δοκούν


δυσκολία επαλήθευσης
δυσκολία εύρεσης συγκεκριμένου πιστοποιητικού (SN)
ανάκτηση μεγάλων λιστών  πρόβλημα σε δίκτυα χαμηλών
ρυθμών μετάδοσης
όχι κατά-απαίτηση
Λίστες ανακοινώνονται σε ένα δημόσιο τόπο


ΠΜΣ 36 / 2007
bottleneck
Dos
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
30
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Ανάκληση Πιστοποιητικών
Certificate Revocation Lists – Άλλες Προτάσεις

Distribution Point CRLs:





Αντιμετωπίζουν το πρόβλημα της κλιμάκωσης όταν οι CRLs
γίνουν πολύ μεγάλες για να τις διαχειρίζεται μία οντότητα
Διαχωρίζονται οι CRLs σε μικρότερα CRL partitions
Χρήση κριτηρίων όπως certificate serial numbers, certificate
issuing dates, revocation reasons
Η συλλογή όλων των CRLs παρέχει όλα τα entries της full CRL
Delta-CRLs



ΠΜΣ 36 / 2007
Τμηματοποίηση CRL με βάση κριτήρια χρόνου
Εκδίδονται με αναφορά σε μία CRL βάσης
Περιέχουν όλες τις ενημερώσεις σε σχέση με την CRL βάσης
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
31
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Κατάσταση Πιστοποιητικών
Online Certificate Status Protocol – OCSP
Πρωτόκολλο για επαλήθευση πληροφοριών κατάστασης
πιστοποιητικού (Certificate Status Information, CSI) σε
πραγματικό χρόνο



Χωρίς χρήση CRLs
Περισσότερο πρόσφατη πληροφορία κατάστασης από CRLs
Ένας OCSP client εκδίδει και στέλνει αίτηση αναφοράς
κατάστασης πιστοποιητικού σε έναν OCSP responder


Μέχρι να λάβει απάντηση αναστέλλει την αποδοχή ενός
πιστοποιητικού
Το πρωτόκολλο περιγράφει τα μηνύματα που
ανταλλάσσονται μεταξύ OCSP client και OCSP responder για
την αίτηση και απάντηση αναφοράς κατάστασης
 RFC2560, 1999

ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
32
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Κατάσταση Πιστοποιητικών
OCSP. Οντότητες
1) H CA που εξέδωσε το πιστοποιητικό
2) Ένας Trusted Responder του οποίου το
public key είναι αποδεκτό από τον Client
OCSP
Responder
OCSP_Res:= EKROR[Status(CA)]
3) Ένας Authorized Responder που κατέχει
ένα certificate που εκδόθηκε από την CA, το
οποίο αναφέρει ρητά ότι ο Responder
μπορεί να εκδίδει OCSP responses εκ
μέρους της CA
OCSP_Req.Status(CA)
A
CA
Relying
Party
Certificate
Subject
ΠΜΣ 36 / 2007
OCSP
Client
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
33
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Κατάσταση Πιστοποιητικών
OCSP Request
OCSP request :
-- protocol version
-- TargetCertID
hashAlgorithm
// might be a list
// Identifier,
issuerNameHash // Hash of Issuer's DN
issuerKeyHash
// Hash of Issuers public key
serialNumber
// CertificateSerialNumber
-- signature
ΠΜΣ 36 / 2007
// signs the Request, optional
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
34
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Κατάσταση Πιστοποιητικών
OCSP Response
OCSP response
-- protocol version
-- name of the responder
-- response
-- target certificate identifier
-- certificate status
// good, revoked, unknown
-- response validity interval
-- RevokedInfo
-- revocationTime
-- revocationReason
-- thisUpdate
// time at which status being indicated is known to be correct
-- nextUpdate // time at which newer info will be available about the status
-- producedAt // time at which the OCSP responder signed this response
-- signature algorithm Identifier
-- signature computed across hash of the response
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
35
Αρχιτεκτονικές Πιστοποίησης
Χ.509 Κατάσταση Πιστοποιητικών
Άλλα Πρωτόκολλα
Τα σχήματα με CRLs παρέχουν negative CSI πληροφορία,
δηλαδή για όσα certificates έχουν ανακληθεί
 OCSP: complete CSI, όπως και τα ακόλουθα:
 Simple Certificate Validation Protocol (SCVP)



Certificate Revocation Status (CRS)


ένας client εκτός από certificate revocation status μπορεί να αιτηθεί
certificate validation, ή αλυσίδες πιστοποίησης
H CA δημοσιοποιεί σε κατάλογο, π.χ., καθημερινά, ένα ψηφιάκά
υπογεγραμμένο μήνυμα για κάθε certificate που έκδωσε ή ανακάλεσε.
Certificate Revocation Trees (CRT)


ΠΜΣ 36 / 2007
Είναι ένα hash binary tree με φύλλα να περιέχουν δηλώσεις
κατάστασης πιστοποιητικών
Γρήγορη επαλήθευση, υψηλός φόρτος στην ανανέωση του tree
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
36
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI
Βασικές Οντότητες – Ανακεφαλαίωση
 Υποκείμενο
• οντότητα για την οποία εκδίδεται το πιστοποιητικό … ή για τα
χαρακτηριστικά της. Αναφέρεται και ως συνδρομητής.
• Παράγει αίτηση ανάκλησης
 Εκδότρια αρχή
• Αρχή πιστοποίησης (CA)
• Εκδίδει και υπογράφει ψηφιακά το πιστοποιητικό
 Βασιζόμενο Μέρος (relying party)
• Βασίζεται στο πιστοποιητικό και στην εγκυρότητά του για να
επαλήθευση την ταυτότητα του υποκειμένου με το οποίο θέλει να
(συν)διαλλαγεί
 Authorized Party (π.χ., OCSP responder)
• Παράγει αίτηση ανάκλησης ενός πιστοποιητικού που έχει εκδώσει
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
37
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI. Υπηρεσίες Πιστοποίησης κατά ETSI
Υπηρεσία Εγγραφής (Registration service)
Επιβεβαιώνει την ταυτότητα και τα χαρακτηριστικά
του υποκειμένου. Περιλαμβάνει απόδειξη κατοχής
private key από το υποκείμενο που αντιστοιχεί στο
public key. Παρέχεται από την Αρχή Εγγραφής (RA,
Registration Authority).
Υπηρεσία Παραγωγής Πιστοποιητικού
(Certificate generation service)
Παράγει και υπογράφει το certificate βασιζομένη στην
ταυτότητα και στα χαρακτηριστικά που επιβεβαιώνει η
αρχή εγγραφής (RA)
Υπηρεσία Διάχυσης (Dissemination service)
Διαχέει τα πιστοποιητικά στα υποκείμενα και στα
relying parties. Επίσης διαχέει τους όρους που θέτει η
CA και κάθε πολιτική ή πρακτική για τη χρήση και
διαχείριση των πιστοποιητικών.
ETSI TS 101 456 v 1.2.1, “Policy requirements for certification authorities issuing qualified certificates”, April 2002
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
38
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI. Υπηρεσίες Πιστοποίησης κατά ETSI
Υπηρεσία Διαχείρισης Ανάκλησης (Revocation
management service)
Επεξεργάζεται αιτήσεις και αναφορές για ανάκληση
και αναλαμβάνει την κατάλληλη ενέργεια.
Υπηρεσία Κατάστασης Ανάκλησης (Revocation
status service)
Διαχέει revocation status information στα relying
parties. Μπορεί να είναι real-time service ή να
εκτελείται σε τακτά χρονικά διαστήματα.
Υπηρεσία Διάθεσης Ασφαλούς Διάταξης Χρήστη
(Subscriber device provision service)
Προετοιμάζει και παρέχει μια signature-creation
device σε υποκείμενα (optionally)
ETSI TS 101 456 v 1.2.1, “Policy requirements for certification authorities issuing qualified certificates”, April 2002
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
39
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI. Certificate Service Provider
Certificate Service Provider (CSP)
ή Πάροχος υπηρεσιών πιστοποίησης (ΠΥΠ)
φυσικό ή νομικό πρόσωπο που εκδίδει πιστοποιητικά ή παρέχει άλλες
υπηρεσίες συναφείς με τις ηλεκτρονικές υπογραφές
Άρα μπορεί να είναι

Certification Authority

Registration Authority

Authorized Party

Disseminator

Revocation Manager

Status Responder

…..
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
40
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI. Certificate Policy
Πολιτική Πιστοποίησης (Certificate Policy, CP):
δηλώνει το επίπεδο «εγγύησης» που διαθέτει κάθε πιστοποιητικό που
εκδίδει ένας ΠΥΠ
Η λέξη «εγγύηση»:
 υπονοεί το κατά πόσο μια οντότητα μπορεί να είναι βέβαιη για τη ταυτότητα
που είναι συσχετισμένη με το δημόσιο κλειδί και το πρόσωπο του οποίου το
όνομα παρατίθεται στο πιστοποιητικό
 απεικονίζει με πόση ασφάλεια το σύστημα, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την
παραγωγή του πιστοποιητικού και (δυνητικά) για την παράδοση του ιδιωτικού
κλειδιού στο συνδρομητή, εκτελεί το καθήκον του
 αντιπροσωπεύει τη βεβαιότητα ότι το πιστοποιητικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί
για τέλεση της συγκεκριμένης συναλλαγής
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
41
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI. Certificate Policy
Γιατί διαφέρουν οι Πολιτικές Πιστοποίησης (CPs):
 Δημιουργία του CA key (προϊόν, εφαρμογή, συσκευή )
 Αποθήκευση, εφεδρεία και ανάκτηση κλειδιών της CA
 Διανομή δημοσίου κλειδιού της CA
 Εγγραφή Υποκειμένου (Τρόπος Επαλήθευση Ταυτότητας/
χαρακτηριστικών)
 Δημιουργία Πιστοποιητικών Υποκειμένου
 Αποθήκευση, εφεδρεία και ανάκτηση κλειδιών Υποκειμένου (π.χ.,
κρυπτογραφίας)
 Διάθεση πιστοποιητικών σε Υποκείμενο
 Διαδικασίες ανάκλησης
 Δημιουργία, Διανομή και Διαχείριση Ασφαλών Διατάξεων Χρηστών
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
42
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI. Certificate Policy
Government of Canada
Τέσσερα επίπεδα εγγύησης
Στοιχειώδες, Βασικό, Μεσαίο, Υψηλό
για πιστοποιητικά Ψηφιακής Υπογραφής
για πιστοποιητικά Εμπιστευτικότητας.
Οι τέσσερις CPs Ψηφιακής Υπογραφής
αφορούν τη διαχείριση και τη χρήση πιστοποιητικών που περιέχουν δημόσια κλειδιά
που χρησιμοποιούνται σε μηχανισμούς αυθεντικοποίησης, ακεραιότητας και συμφωνίας
εγκαθίδρυσης κλειδιών. Χρησιμοποιούνται για την επαλήθευση e-mail clients, για
remote login, για επαλήθευση της ταυτότητας πολιτών ή άλλων νομικών οντοτήτων.
Οι τέσσερις CPs Εμπιστευτικότητας
αφορούν τη διαχείριση και χρήση πιστοποιητικών που περιέχουν δημόσια κλειδιά που
χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία κλειδιού κρυπτογράφησης, συμπεριλαμβάνοντας τη
μεταφορά κλειδιού. Τα πιστοποιητικά που χορηγούνται σύμφωνα με αυτές τις πολιτικές
είναι κατάλληλα για την παροχή εμπιστευτικότητας σε επικοινωνίες (π.χ., μέσω
Διαδικτύου).
Treasury Board Secretariat of Canada, “Public Key Infrastructure Management in the Government of Canada”, Μάιος 1999
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
43
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI. Certificate Policy
Government of Canada
Τέσσερα επίπεδα εγγύησης (Στοιχειώδες, Βασικό, Μεσαίο, Υψηλό)
για τα πιστοποιητικά Ψηφιακής Υπογραφής και
για τα πιστοποιητικά Εμπιστευτικότητας
στελεχών της Δημόσιας Διοίκησης.
Επίπεδο εγγύησης
Πιστοποιητικού (CP)
Προσδιορισμός
πληροφοριών
ευαισθησίας Κατάλληλο για συναλλαγές με
αξία έως
Στοιχειώδες
Μη ευαίσθητες πληροφορίες
$Χ.00
Βασικό
Χαμηλής ευαισθησίας
$Χ,000.00
Μεσαίο
Ιδιαίτερα ευαίσθητες
$ΧΧ,000.00
Υψηλό
Εξαιρετικά ευαίσθητες
Περισσότερο από $ΧΧ,000.00
Treasury Board Secretariat of Canada, “Public Key Infrastructure Management in the Government of Canada”, Μάιος 1999
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
44
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI. Certificate Practice Statement
Η Πολιτική Πιστοποίησης (CP) δηλώνει το επίπεδο «εγγύησης» που
διαθέτει κάθε πιστοποιητικό που εκδίδει ένας ΠΥΠ.
Αντίθετα, η Δήλωση Πρακτικής (Certificate Practice Statement, CPS)
ενός ΠΥΠ περιγράφει πως εξασφαλίζεται αυτή η εγγύηση
Είναι ένα δεσμευτικό έγγραφο που περιγράφει αναλυτικά την πρακτική που
ακολουθεί ο ΠΥΠ για την έκδοση και διαχείριση πιστοποιητικών ηλεκτρονικής
υπογραφής ή την παροχή άλλων υπηρεσιών Πιστοποίησης
Ίδια Πολιτική Πιστοποίησης (CP) μπορεί να χρησιμοποιούν περισσότεροι του
ενός ΠΥΠ.
Όμως κάθε ΠΥΠ διαθέτει διακεκριμένη και διαφορετική Δήλωση Πρακτικής
(CPS).
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
45
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
Υποδομή PKI. Certificate Practice Statement
H Δήλωση Πρακτικής (CPS) ενός ΠΥΠ περιγράφει πως εξασφαλίζεται η CP
Κατά ΕΕΤΤ:
 διαδικασίες φυσικής ασφαλείας
 εξειδικευμένο προσωπικό που απασχολεί
 διαδικασίες που χρησιμοποιεί για την ασφάλεια του προσωπικού
 υποχρεώσεις που αναλαμβάνει έναντι των συνδρομητών των
υπηρεσιών του
 υλικοτεχνική
χρησιμοποιεί
υποδομή
που
διαθέτει
και
τα
προϊόντα
που
 διαδικασίες που υιοθετεί για την προστασία απορρήτου
 ασφαλιστική κάλυψη και ευθύνη που αναλαμβάνει έναντι τρίτων
 διαδικασίες που ακολουθεί για την ανάκληση ενός πιστοποιητικού
 διαδικασίες που χρησιμοποιεί για τη τήρηση, διαχείριση του αρχείου
του καθώς και την
τουΚανονισμός
αρχείου
του Πιστοποίησης
σε περίπτωση
παύσης
ΕΕΤΤ,ανάθεση
απόφαση υπ’ αριθ. 248/71,
Παροχής Υπηρεσιών
Ηλεκτρονικής Υπογραφής,
15-3-2002
ΦΕΚ Β/603, Κανονισμός Παροχής Υπηρεσιών Πιστοποίησης Ηλεκτρονικής Υπογραφής, 16 Μαΐου 2002
των εργασιών του
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
46
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
ΠΥΠ στην Ελληνική Επικράτεια. Οδηγίες, Διατάγματα και Κανονισμοί
 Ο∆ΗΓΙΑ 1999/93 του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου (13 Δεκ. 1999) σχετικά
με το κοινοτικό πλαίσιο για ηλεκτρονικές υπογραφές.
 ΠΡΟΕΔΡΙΚΟ ΔΙΑΤΑΓΜΑ υπ. Αριθ. 150: Προσαρμογή στην Κοινοτική
Οδηγία (ΦΕΚ Α/125, 25/06/2001)
 Εθνική Επιτροπή Τηλεπικοινωνιών και Ταχυδρομείων (ΕΕΤΤ), απόφαση
υπ’ αριθ. 248/71, «Κανονισμός Παροχής Υπηρεσιών Πιστοποίησης
Ηλεκτρονικής Υπογραφής», 15-3-2002 (ΦΕΚ Β/603/16-05-02)
 Εθνική Επιτροπή Τηλεπικοινωνιών και Ταχυδρομείων (ΕΕΤΤ), απόφαση
υπ’ αριθ. 295/65, «Κανονισμός για την Εθελοντική Διαπίστευση των Παρόχων
Υπηρεσιών Πιστοποίησης» (ΦΕΚ 1730/Β/24-11-03)
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
47
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
ΠΥΠ στην Ελληνική Επικράτεια. Οδηγίες, Διατάγματα και Κανονισμοί
Οδηγίες και συστάσεις - Ορισμοί
Υπογράφων
Φυσικό ή νομικό πρόσωπο που κατέχει διάταξη δημιουργίας υπογραφής και ενεργεί είτε για
λογαριασμό του είτε εξ ονόματος φυσικού ή νομικού προσώπου
Ηλεκτρονική υπογραφή
Δεδομένα σε ηλεκτρονική μορφή τα οποία είναι συνημμένα σε, ή λογικά συσχετιζόμενα με, άλλα
ηλεκτρονικά δεδομένα και τα οποία χρησιμεύουν ως μέθοδος απόδειξης της γνησιότητας
Δεδομένα δημιουργίας υπογραφής
Μονοσήμαντα δεδομένα (π.χ. κώδικες ή ιδιωτικά κλειδιά κρυπτογραφίας), που χρησιμοποιούνται
από τον υπογράφοντα για τη δημιουργία ηλεκτρονικής υπογραφής
Δεδομένα επαλήθευσης υπογραφής
Δεδομένα, (π.χ., κώδικες ή δημόσια κλειδιά κρυπτογραφίας), τα οποία χρησιμοποιούνται για την
επαλήθευση της ηλεκτρονικής υπογραφής
Διάταξη δημιουργίας υπογραφής
Υλικό ή λογισμικό που χρησιμοποιείται για την εφαρμογή των δεδομένων δημιουργίας της
υπογραφής
Διάταξη επαλήθευσης υπογραφής
Υλικό ή λογισμικό που χρησιμοποιείται για την εφαρμογή των δεδομένων επαλήθευσης υπογραφής
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
48
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
ΠΥΠ στην Ελληνική Επικράτεια. Οδηγίες, Διατάγματα και Κανονισμοί
Οδηγίες και συστάσεις - Ορισμοί
Προηγμένη ηλεκτρονική υπογραφή (ή ψηφιακή υπογραφή):
Ηλεκτρονική υπογραφή που ανταποκρίνεται στις εξής απαιτήσεις:
1. συνδέεται μονοσήμαντα με τον υπογράφοντα
2. είναι ικανή να ταυτοποιήσει τον υπογράφοντα
3. δημιουργείται με μέσα τα οποία ο υπογράφων μπορεί να διατηρήσει υπό τον αποκλειστικό
του έλεγχο
4. συνδέεται με τα δεδομένα στα οποία αναφέρεται κατά τρόπο ώστε να μπορεί να εντοπιστεί
οποιαδήποτε επακόλουθη αλλοίωση των εν λόγω δεδομένων
Πιστοποιητικό:
ηλεκτρονική βεβαίωση, η οποία συνδέει δεδομένα επαλήθευσης
υπογραφής με ένα άτομο που επιβεβαιώνει την ταυτότητά του
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
49
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
ΠΥΠ στην Ελληνική Επικράτεια. Οδηγίες, Διατάγματα και Κανονισμοί
Διατάξεις για αναγνωρισμένα πιστοποιητικά
Αναγνωρισμένο πιστοποιητικό (ή ψηφιακό πιστοποιητικό, qualified):
πιστοποιητικό που ανταποκρίνεται στις ακόλουθες απαιτήσεις και εκδίδεται από ΠΥΠ
Τα αναγνωρισμένα πιστοποιητικά πρέπει να περιλαμβάνουν (μεταξύ άλλων):
 ένδειξη ότι το πιστοποιητικό εκδίδεται ως αναγνωρισμένο
 στοιχεία αναγνώρισης του ΠΥΠ και το κράτος στο οποίο είναι εγκατεστημένος
 όνομα του υπογράφοντος
 δεδομένα επαλήθευσης υπογραφής που αντιστοιχούν σε δεδομένα δημιουργίας
υπογραφής υπό τον έλεγχο του υπογράφοντος
 ένδειξη της έναρξης και τέλος της περιόδου ισχύος του πιστοποιητικού
 τον κωδικό ταυτοποίησης του πιστοποιητικού
 την προηγμένη ηλεκτρονική υπογραφή του ΠΥΠ που το εκδίδει
 περιορισμούς του πεδίου χρήσης του πιστοποιητικού
 όρια στο ύψος των συναλλαγών για τις οποίες το πιστοποιητικό μπορεί να
χρησιμοποιηθεί
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
50
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
ΠΥΠ στην Ελληνική Επικράτεια. Οδηγίες, Διατάγματα και Κανονισμοί
Διατάξεις για αναγνωρισμένα πιστοποιητικά
Όροι ισχύοντες για ΠΥΠ που εκδίδουν αναγνωρισμένα πιστοποιητικά
 αποδεικνύουν αξιοπιστία
 παρέχουν υπηρεσίες καταλόγου και ανάκλησης
 διασφαλίζουν ότι η ημερομηνία έκδοσης ή ανάκλησης πιστοποιητικού μπορεί να
προσδιοριστεί επακριβώς
 προβαίνουν σε επαλήθευση της ταυτότητας και των χαρακτηριστικών του ατόμου στο
όνομα του οποίου έχει εκδοθεί αναγνωρισμένο πιστοποιητικό
 απασχολούν προσωπικό που διαθέτει εμπειρία και προσόντα που είναι απαραίτητα για τις
παρεχόμενες υπηρεσίες.
 χρησιμοποιούν αξιόπιστα συστήματα και προϊόντα τα οποία προστατεύονται έναντι
τροποποίησης και διασφαλίζουν την ασφάλεια των διεργασιών πιστοποίησης
 λαμβάνουν μέτρα έναντι της πλαστογράφησης πιστοποιητικών και, σε περίπτωση που ο
ΠΥΠ παράγει δεδομένα δημιουργίας υπογραφής, να εγγυώνται την τήρηση του
απορρήτου κατά τη διάρκεια της παραγωγής των εν λόγω δεδομένων
 διαθέτουν επαρκείς χρηματικούς πόρους ιδίως για την ανάληψη της ευθύνης ζημιών
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
51
Υπηρεσίες Πιστοποίησης
ΠΥΠ στην Ελληνική Επικράτεια. Οδηγίες, Διατάγματα και Κανονισμοί
Διατάξεις για αναγνωρισμένα πιστοποιητικά
Όροι ισχύοντες για ΠΥΠ που εκδίδουν αναγνωρισμένα πιστοποιητικά
 καταγράφουν πληροφορίες σχετικά με ένα αναγνωρισμένο πιστοποιητικό για κατάλληλη
χρονική περίοδο, για παροχή αποδεικτικών στοιχείων πιστοποίησης σε νομικές
διαδικασίες.
 μην αποθηκεύουν δεδομένα δημιουργίας υπογραφής του υποκειμένου προς το οποίο ο
ΠΥΠ παρέσχε υπηρεσίες
 προτού συνάψουν συμβατική σχέση με πρόσωπο που ζητά έκδοση πιστοποιητικού, να το
ενημερώνουν σχετικά με τους ακριβείς όρους χρησιμοποίησής του. Οι πληροφορίες να
παρέχονται σε εύκολα καταληπτή γλώσσα. Αποσπάσματα των πληροφοριών πρέπει να
είναι προσιτά κατόπιν αιτήματος τρίτων οι οποίοι βασίζονται στο πιστοποιητικό αυτό
 να χρησιμοποιούν αξιόπιστα συστήματα για την αποθήκευση πιστοποιητικών, ώστε:
 μόνο αρμόδιοι να μπορούν να διενεργούν εισαγωγές και τροποποιήσεις
 να είναι δυνατή η κοινόχρηστη ανάκτηση πιστοποιητικών μόνον στις περιπτώσεις
εκείνες για τις οποίες έχει δοθεί η συγκατάθεση του κατόχου
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
52
Ψηφιακές Υπογραφές
Γενικά Χαρακτηριστικά

Βασική αξιοποίηση κρυπτογραφίας δημοσίου κλειδιού
Ανάλογη με την ιδιόχειρη υπογραφή

Παρέχει τις εξής δυνατότητες:





Επαληθεύει τον υπογράφοντα
Αυθεντικοποιεί τα περιεχόμενα του μηνύματος κατά την ημερομηνία
της υπογραφής τους
Μπορεί να επαληθευτεί από τρίτα μέρη για την επίλυση φιλονικιών
Δυνατή η αποθήκευση ενός αντιγράφου της ψηφιακής
υπογραφής σε αποθηκευτικό μέσο
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
53
Ψηφιακές Υπογραφές
Γενικά Χαρακτηριστικά


Bit pattern που εξαρτάται από το μήνυμα που θα υπογραφεί
Χρησιμοποιεί κάποια είδους πληροφορία που είναι μοναδική
για τον αποστολέα (π.χ., δημόσιο κλειδί)




Για αποφυγή πλαστογραφίας και απάρνησης
Είναι υπολογιστικά εύκολο να δημιουργηθεί
Είναι εύκολα αναγνωρίσιμη και επαληθεύσιμη
Είναι υπολογιστικά ανέφικτο να πλαστογραφηθεί με τους εξής
τρόπους:


ΠΜΣ 36 / 2007
Με το να παραχθεί ένα νέο μήνυμα με χρήση της ίδιας ψηφιακής
υπογραφής
Με το να παραχθεί μία άλλη ψηφιακή υπογραφή για ένα δεδομένο
μήνυμα
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
54
Ψηφιακές Υπογραφές
Προϋποθέσεις και λύσεις


Υποθέτει ότι ο παραλήπτης διαθέτει το δημόσιο κλειδί του
αποστολέα
Η συνολική ασφάλεια του σχήματος εξαρτάται από το ιδιωτικό
κλειδί του αποστολέα

Ο αποστολέας μπορεί να αποποιηθεί την αποστολή του μηνύματος ?



Χρησιμοποιείται ως μέσο για μη αποποίηση ?



Ισχυρίζεται ότι το ιδιωτικό του κλειδί έχει παραβιαστεί η κλαπεί
Ότι ο κλέπτης χρησιμοποίησε το ιδιωτικό κλειδί για πλαστογραφία
Ο αποστολέας απέστειλε, και αν ναι, πότε ?
Ο παραλήπτης έλαβε ?
Δύο προσεγγίσεις του σχήματος


ΠΜΣ 36 / 2007
Direct Digital Signature (άμεση)
Arbitrated Digital Signature (με διαιτησία)
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
55
Ψηφιακές Υπογραφές
Direct Digital Signature



Εμπλέκει μόνο αποστολέα και παραλήπτη
Μπορεί να υλοποιηθεί με χρήση μεθόδων δημόσιου
κλειδιού που ήδη συζητήθηκαν
Αδυναμία:

Ο αποστολέας μπορεί να αποποιηθεί την αποστολή του
μηνύματος



Μπορεί να ισχυριστεί ότι το ιδιωτικό του κλειδί έχει παραβιαστεί η
κλαπεί
Ότι ο κλέπτης χρησιμοποίησε το ιδιωτικό κλειδί για πλαστογραφία
Άρα ευαισθησία στο rationality του αποστολέα

ΠΜΣ 36 / 2007
Αναγκαία μέθοδος προσδιορισμού του επιπέδου εμπιστοσύνης
του αποστολέα
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
56
Ψηφιακές Υπογραφές
Arbitrated Digital Signatures



Εμπλέκει αρχή Διαιτησίας (Αrbiter)
Υποβάλει το μήνυμα του αποστολέα και την υπογραφή του
σε μία σειρά δοκιμασιών για να ελέγξει την αυθεντικότητα
των περιεχομένων του και της προέλευσής τους
Μετά από έλεγχο αξιοπιστίας, ο Διαιτητής
Προσθέτει ημερομηνία στο μήνυμα
 Προσθέτει ένδειξη επικύρωσης από Διαιτητή
 Αποστέλλει στον παραλήπτη:




Μήνυμα με υπογραφή αποστολέα, ημερομηνία, ένδειξη διαιτησίας
Απαιτεί ισχυρό επίπεδο εμπιστοσύνης και των δύο μερών
απέναντι στον Διαιτητή
Μπορεί να υλοποιηθεί με χρήση συμμετρικής ή
κρυπτογραφίας δημοσίου κλειδιού
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
57
Ψηφιακές Υπογραφές
Arbitrated Digital Signatures. Συμμετρική κρυπτογραφία
Αποστολέας Χ και Arbiter A: μοιράζονται ένα κοινό μυστικό κλειδί ΚΑX
Παραλήπτης Y και Arbiter A: μοιράζονται ένα κοινό μυστικό κλειδί ΚΑY
M: μήνυμα για αποστολή από ΧΥ
Sender X
Arbiter A
Receiver Y
Παράγει M, σύνοψη Η(Μ)
και κρυπτογράφημα του Μ:
SAX(Μ)=EΚAX[IDX || H(M)]
Στέλνει Μ και SAX(Μ) στον Α
Αποκρυπτογραφεί την SAX(Μ) με ΚΑX
Ελέγχει H(M) για να επιβεβαιώσει Μ και Χ
Παράγει νέο Μ’ προς Υ που περιέχει:
Μ’=[IDX || Μ || SAX(Μ) || Timestamp]
Στέλνει SAΥ(Μ’) στον Υ
Αποκρυπτογραφεί την SAΥ(Μ’) με
ΚΑΥ
Ανακτά Μ και SAX(Μ), αποθηκεύει
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
58
Ψηφιακές Υπογραφές
Arbitrated Digital Signatures. Συμμετρική κρυπτογραφία

Περιπτώσεις διαφωνίας (dispute): Επίλυση μέσω Arbiter A
O Υ ισχυρίζεται ότι έλαβε Μ από Χ
 Ο Υ στέλνει σε A το ακόλουθο κρυπτογραφημένο μήνυμα
 EΚ [ IDX || M || EΚ [IDX || Η(M)] ]
AΥ
AΧ
 Ο A χρησιμοποιεί ΚΑY, αποκρυπτογραφεί και εξάγει IDX,M και
SAX(Μ)
 Ο A χρησιμοποιεί ΚΑΧ, αποκρυπτογραφεί την SAX(Μ) και εξάγει
IDX,Η(M)
 Ο A επιβεβαιώνει ότι ο Υ έλαβε Μ από Χ !!!
 Έτσι, ο Υ μπορεί να ελέγξει την ψηφιακή υπογραφή του Χ έμμεσα,
μέσω του Α


Το σχήμα μπορεί να εμπλουτιστεί και με κλειδί KXY για
εμπιστευτικότητα
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
59
Ψηφιακές Υπογραφές
Arbitrated Digital Signatures. Κρυπτογραφία Δημοσίου Κλειδιού
 Πλεονέκτημα:
Ο Arbiter Α δεν βλέπει το Μ
Χ υπογράφει το Μχ με το ιδιωτικό του κλειδί KRX και κατόπιν
κρυπτογραφεί το αποτέλεσμα με το δημόσιο κλειδί KUΥ του Υ, παράγοντας
μια υπογεγραμμένη και εμπιστευτική έκδοση του Μχ την Μχ’
 Το Μχ’, μαζί με το IDX υπογράφεται εκ νέου με το KRX παράγοντας το Μχ’’
και το μήνυμα αυτό στέλνεται μαζί με το IDX στον Α
 Χ  Α: Μχ’’ := EΚR [ EΚU [ EΚR [ Mχ ] ] || IDX] || IDX
Χ
Y
Χ
 O A ελέγχει αν το δημόσιο κλειδί του Χ είναι έγκυρο, αποκρυπτογραφεί το
Μχ’’ με το δημόσιο κλειδί KUX και πιστοποιεί ότι ήρθε από Χ
 Ο A παράγει ένα μήνυμα Μα που αποτελείται από το IDX, το timestamp
και το EΚUY[ EΚRΧ[Mχ] ], το κρυπτογραφεί με το ιδιωτικό του κλειδί KRA και
το στέλνει στον Υ
 Α  Υ: Ma := EΚR [ EΚU [ EΚR [Mχ ] ] || IDX || Τ ]
Α
Y
Χ
O
Υ ανακτά το δημόσιο κλειδί του Α, EΚUΑ, αποκρυπτογραφεί το Μα
ανακτά το EΚUY[ EΚRΧ[Mχ ] ], το αποκρυπτογραφεί με το ιδιωτικό του κλειδί
του KRΥ, ανακτά το EΚRΧ[Mχ], αντλεί το δημόσιο κλειδί KUX του Χ και αν
είναι έγκυρο ανακτά το ΜX
Ο
ΠΜΣ 36 / 2007
Δρ. Μαριάς Ιωάννης
60