Public-Key-Infrastrukturen und Zertifikate – Was sie sind und warum sie wichtig sind

A PKI (Public-Key-Infrastruktur) wird oft verwechselt mit einer CA (Certificate Authority), aber es ist viel mehr als das. Eine PKI umfasst alle Komponenten, die erforderlich sind, um die Verwendung von Zertifikaten zu ermöglichen.

Was ist PKI?

Public Key Infrastructure (PKI) ist eine Reihe von Technologien, Richtlinien und Verfahren, die zum Erstellen und Verwalten digitaler Zertifikate verwendet werden. PKI ermöglicht eine sichere Online-Kommunikation, indem es ein System zum sicheren Austausch und zur Überprüfung öffentlicher Schlüssel bereitstellt.

PKI basiert auf einem System digitaler Zertifikate, die Authentifizierungs- und Verschlüsselungsdienste bereitstellen. Die Zertifikate werden von einem vertrauenswürdigen Dritten ausgestellt, der als Zertifizierungsstelle (CA) bekannt ist und für die Überprüfung der Identität des Zertifikatsinhabers verantwortlich ist.

Das PKI-System beinhaltet eine Kombination aus öffentlichen und privaten Schlüsseln. Der öffentliche Schlüssel dient der Verschlüsselung, der private Schlüssel der Entschlüsselung. Wenn ein Benutzer eine sichere Nachricht senden möchte, verwendet er den öffentlichen Schlüssel des Empfängers, um die Nachricht zu verschlüsseln. Der Empfänger kann dann seinen privaten Schlüssel verwenden, um die Nachricht zu entschlüsseln.

Über digitale Zertifikate

Was sind digitale Zertifikate?

Digitale Zertifikate sind elektronische Dokumente, die verwendet werden, um die Identität einer Person, Organisation oder eines Geräts in der Online-Kommunikation zu überprüfen. Digitale Zertifikate dienen als digitale Identitäten und bieten einen Identitätsnachweis, um eine sichere Kommunikation und einen sicheren Datenaustausch zu ermöglichen.

Digitale Zertifikate werden von einem vertrauenswürdigen Dritten ausgestellt, der als Certificate Authority (CA) bezeichnet wird. Die CA verifiziert die Identität des Zertifikatsinhabers und stellt ein Zertifikat aus, das den öffentlichen Schlüssel des Zertifikatsinhabers enthält, zusammen mit anderen Informationen, wie etwa dem Ablaufdatum des Zertifikats und der digitalen Signatur der CA.

Digitale Zertifikate werden verwendet, um eine sichere Kommunikation und einen sicheren Datenaustausch in einer Vielzahl von Online-Anwendungen zu ermöglichen, darunter E-Commerce, Online-Banking und sichere E-Mail-Kommunikation.

Wie funktionieren digitale Zertifikate?

Digitale Zertifikate verwenden ein System der Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln, um die Online-Kommunikation zu sichern. Public-Key-Kryptografie ist ein System, bei dem ein Schlüsselpaar zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Daten verwendet wird. Die Schlüssel sind mathematisch verwandt, aber ein Schlüssel kann öffentlich gemacht werden, während der andere Schlüssel privat gehalten wird.

Der öffentliche Schlüssel wird zum Verschlüsseln von Daten verwendet, während der private Schlüssel zum Entschlüsseln von Daten verwendet wird. Wenn ein Benutzer eine sichere Nachricht senden möchte, verwendet er den öffentlichen Schlüssel des Empfängers, um die Nachricht zu verschlüsseln. Der Empfänger kann dann seinen privaten Schlüssel verwenden, um die Nachricht zu entschlüsseln.

Digitale Zertifikate enthalten den öffentlichen Schlüssel des Zertifikatsinhabers zusammen mit anderen Informationen wie dem Ablaufdatum des Zertifikats und der digitalen Signatur der Zertifizierungsstelle. Die digitale Signatur wird verwendet, um die Authentizität des Zertifikats zu überprüfen.

Wenn ein Benutzer sicher mit einem anderen Benutzer kommunizieren möchte, erhält er zuerst das digitale Zertifikat des anderen Benutzers von einer vertrauenswürdigen Quelle, wie z. B. einer Zertifizierungsstelle. Der Benutzer kann dann den öffentlichen Schlüssel des Empfängers verwenden, um die Nachricht zu verschlüsseln, wodurch sichergestellt wird, dass nur der Empfänger die Nachricht lesen kann.

Warum sind digitale Zertifikate wichtig?

Digitale Zertifikate sind für die sichere Online-Kommunikation und den Datenaustausch unerlässlich. Sie bieten eine sichere und zuverlässige Möglichkeit, die Identität einer Person, Organisation oder eines Geräts in der Online-Kommunikation zu überprüfen. Digitale Zertifikate werden verwendet, um eine sichere Kommunikation und einen sicheren Datenaustausch in einer Vielzahl von Online-Anwendungen zu ermöglichen, darunter E-Commerce, Online-Banking und sichere E-Mail-Kommunikation.

Digitale Zertifikate bieten auch eine Möglichkeit zum Schutz vor Online-Bedrohungen wie Phishing und Man-in-the-Middle-Angriffen. Durch die Überprüfung der Identität der kommunizierenden Parteien tragen digitale Zertifikate dazu bei sicherzustellen, dass vertrauliche Informationen nur zwischen vertrauenswürdigen Parteien ausgetauscht werden.

Darüber hinaus bieten digitale Zertifikate eine Möglichkeit, die Integrität von Online-Transaktionen sicherzustellen. Die Verwendung digitaler Signaturen in digitalen Zertifikaten trägt dazu bei sicherzustellen, dass Nachrichten während der Übertragung nicht manipuliert oder verändert werden.

Wie werden digitale Zertifikate ausgestellt?

Digitale Zertifikate werden von einem vertrauenswürdigen Dritten ausgestellt, der als Certificate Authority (CA) bezeichnet wird. Die CA verifiziert die Identität des Zertifikatsinhabers und stellt ein Zertifikat aus, das den öffentlichen Schlüssel des Zertifikatsinhabers enthält, zusammen mit anderen Informationen, wie etwa dem Ablaufdatum des Zertifikats und der digitalen Signatur der CA.

Um ein digitales Zertifikat zu erhalten, muss der Zertifikatsinhaber zunächst ein Schlüsselpaar generieren, das aus einem öffentlichen Schlüssel und einem privaten Schlüssel besteht. Der private Schlüssel wird vom Zertifikatsinhaber sicher aufbewahrt, während der öffentliche Schlüssel zur Aufnahme in das digitale Zertifikat an die CA übermittelt wird.

Die CA überprüft dann die Identität des Zertifikatsinhabers, in der Regel durch Überprüfung der Ausweisdokumente des Inhabers oder auf andere Weise, wie z. B. E-Mail- oder Telefonüberprüfung. Sobald die Identität verifiziert ist, stellt die CA das digitale Zertifikat aus.

Das digitale Zertifikat kann dann auf dem Gerät des Zertifikatsinhabers installiert werden, z. B. einem Webserver oder E-Mail-Client, wodurch eine sichere Kommunikation und ein sicherer Datenaustausch ermöglicht werden.

Wie ermöglichen digitale Zertifikate eine sichere elektronische Signatur?

Bei eSignature werden digitale Zertifikate verwendet, um wichtige Dokumente wie Verträge, rechtliche Vereinbarungen oder andere sensible Informationen zu signieren und zu verschlüsseln. Die Verwendung digitaler Zertifikate stellt sicher, dass das signierte Dokument authentisch ist und nicht manipuliert werden kann.

Wenn ein Dokument mit einem digitalen Zertifikat signiert wird, stellt das Zertifikat eine digitale Signatur bereit, die an das Dokument angehängt wird. Die digitale Signatur ist eine mathematische Darstellung des Dokuments, die seine Authentizität und Integrität bestätigt. Das zum Signieren des Dokuments verwendete digitale Zertifikat wird von einer vertrauenswürdigen Zertifizierungsstelle (CA) ausgestellt, die sicherstellt, dass die Identität des Unterzeichners verifiziert wurde.

Um ein Dokument mit einem digitalen Zertifikat zu signieren, verwendet der Unterzeichner eine digitale Signatursoftware, die mit dem Zertifikat verbunden ist. Die Software erstellt eine digitale Signatur, indem sie eine Hash-Funktion auf das Dokument ausführt und den Hash mit dem privaten Schlüssel des Unterzeichners verschlüsselt. Der verschlüsselte Hash wird dann zusammen mit dem digitalen Zertifikat des Unterzeichners an das Dokument angehängt, wodurch eine sichere digitale Signatur bereitgestellt wird.

Sobald das Dokument signiert ist, kann es sicher über das Internet übertragen oder an einem sicheren Ort gespeichert werden. Jeder, der das signierte Dokument erhält, kann seine Authentizität und Integrität überprüfen, indem er die angehängte digitale Signatur mit dem digitalen Zertifikat des Unterzeichners überprüft.

Zusammenfassend spielen digitale Zertifikate eine entscheidende Rolle bei der elektronischen Signatur, indem sie sichere und authentische digitale Signaturen bereitstellen, die die Integrität signierter Dokumente gewährleisten. Die Verwendung vertrauenswürdiger digitaler Zertifikate, die von seriösen Zertifizierungsstellen ausgestellt werden, erhöht die Sicherheit der elektronischen Signatur und schafft Vertrauen zwischen Unterzeichnern und Empfängern.

Über öffentliche Schlüssel / private Schlüssel und asymmetrische Verschlüsselung

Private und öffentliche Schlüssel sind ein grundlegender Bestandteil der asymmetrischen Verschlüsselung, einer Verschlüsselungsart, die unterschiedliche Schlüssel für die Verschlüsselung und Entschlüsselung verwendet. Private Schlüssel werden vom Schlüsselbesitzer geheim gehalten und zum Entschlüsseln von Nachrichten verwendet, die mit dem entsprechenden öffentlichen Schlüssel verschlüsselt wurden. Öffentliche Schlüssel werden allgemein verfügbar gemacht und von anderen verwendet, um Nachrichten zu verschlüsseln, die nur mit dem entsprechenden privaten Schlüssel entschlüsselt werden können.

Wenn zwei Parteien eine sichere Kommunikation aufbauen möchten, erzeugt jede ein Schlüsselpaar, das aus einem privaten Schlüssel und einem entsprechenden öffentlichen Schlüssel besteht. Der private Schlüssel muss geheim gehalten werden und ist nur dem Eigentümer bekannt, während der öffentliche Schlüssel anderen zugänglich gemacht wird.

Um eine Nachricht zu verschlüsseln, verwendet der Absender den öffentlichen Schlüssel des Empfängers, um die Nachricht zu verschlüsseln. Die verschlüsselte Nachricht kann nur vom Empfänger mit seinem entsprechenden privaten Schlüssel entschlüsselt werden. Das bedeutet, dass selbst wenn jemand die verschlüsselte Nachricht abfängt, deren Inhalt nicht gelesen werden kann, es sei denn, er hat Zugriff auf den privaten Schlüssel des Empfängers.

Wenn ein Absender sicherstellen möchte, dass nur ein bestimmter Empfänger die Nachricht lesen kann, kann er die Nachricht mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers verschlüsseln, den nur der Empfänger mit seinem entsprechenden privaten Schlüssel entschlüsseln kann.

Zusammenfassend arbeiten private und öffentliche Schlüssel zusammen, um eine sichere Kommunikation herzustellen, indem sie es ermöglichen, Nachrichten so zu verschlüsseln und zu entschlüsseln, dass nur der beabsichtigte Empfänger sie lesen kann. Die Verwendung unterschiedlicher Schlüssel zur Verschlüsselung und Entschlüsselung stellt sicher, dass die Nachricht auch dann sicher ist, wenn sie von einer unbefugten Partei abgefangen wird.

Informationen zur Zertifizierungsstelle (CA)

Was ist eine Zertifizierungsstelle?

Eine Zertifizierungsstelle (CA) ist eine vertrauenswürdige Drittorganisation, die digitale Zertifikate für Benutzer, Organisationen und Server ausstellt. Diese Zertifikate werden verwendet, um die Identität des Zertifikatsinhabers zu überprüfen und die Online-Kommunikation zu sichern.
Digitale Zertifikate sind elektronische Dokumente, die einen öffentlichen Schlüssel, ein Ablaufdatum und Informationen über den Inhaber des Zertifikats enthalten. Sie werden von einer CA ausgestellt, nachdem die CA die Identität des Zertifikatsinhabers überprüft hat. Sobald ein digitales Zertifikat ausgestellt wurde, kann es zum Verschlüsseln und Authentifizieren von Online-Kommunikation verwendet werden, wodurch eine sichere Verbindung zwischen zwei Parteien bereitgestellt wird.

Wie funktioniert eine Zertifizierungsstelle?

Wenn ein Benutzer eine Verbindung zu einer sicheren Website oder einem sicheren Server herstellt, präsentiert der Server dem Browser des Benutzers sein digitales Zertifikat. Der Browser überprüft dann das Zertifikat bei der ausstellenden Zertifizierungsstelle, um sicherzustellen, dass es authentisch ist und nicht manipuliert wurde.
Wenn das Zertifikat gültig ist, stellt der Browser eine sichere Verbindung mit dem Server her und verschlüsselt alle Daten, die zwischen den beiden Parteien gesendet werden. Dieser Vorgang wird als SSL/TLS-Handshake bezeichnet und ist für die Sicherung der Online-Kommunikation unerlässlich.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Public Key Infrastructure (PKI) und digitale Zertifikate entscheidende Komponenten der Online-Sicherheit sind. PKI bietet einen Rahmen für den sicheren Austausch und die Überprüfung öffentlicher Schlüssel, während digitale Zertifikate als digitale Identitäten dienen, die eine sichere Kommunikation und einen sicheren Datenaustausch ermöglichen.

Digitale Zertifikate werden von vertrauenswürdigen Dritten ausgestellt, den sogenannten Zertifizierungsstellen, die die Identität des Zertifikatsinhabers überprüfen und ein Zertifikat ausstellen, das den öffentlichen Schlüssel des Zertifikatsinhabers zusammen mit anderen Informationen wie dem Ablaufdatum des Zertifikats und der digitalen Signatur der Zertifizierungsstelle enthält .

Die Verwendung von PKI und digitalen Zertifikaten ist für die sichere Online-Kommunikation und den Datenaustausch, den Schutz vor Online-Bedrohungen wie Phishing und Man-in-the-Middle-Angriffen und die Gewährleistung der Integrität von Online-Transaktionen unerlässlich.