Infrastruktura kluczy publicznych

Chociaż technologia ta ma ponad dwadzieścia lat, to rozpowszechnienie jej nie jest chyba takie, jakiego można by się spodziewać. Problem leży nie w samej technologii, ale w trudnościach związanych z radzeniem sobie z jedną z najbardziej nieuchwytnych stron natury ludzkiej - zaufaniem. Załóżmy, że A posiadał dokument cyfrowo podpisany przez B i używa klucza publicznego B do weryfikacji autentyczności tego podpisu. Powstaje pytanie: na jakiej podstawie A może być pewnym, że ma klucz publiczny B, a nie klucz publiczny kogoś, kto podszywa się pod B? Aby rozwiązać problem bezpiecznej dystrybucji kluczy publicznych, wprowadzono pojęcie certyfikatu cyfrowego (Digital Certificate).

Certyfikat taki jest strukturalnym dokumentem kojarzącym z kluczem publicznym pewien zbiór informacji i zaopatrzonym w podpis cyfrowy zaufanej strony trzeciej, nazywanej Instytucją Certyfikującą - CA (Certification Authority). Aby zweryfikować certyfikat, użytkownik klucza publicznego musi wpierw uzyskać klucz publiczny CA za pośrednictwem innych kanałów zaufanych.

Chociaż wygląda to na powrót do punktu wyjścia, to jednak w tej metodzie konieczne jest uzyskanie tylko jednego klucza poza procedurą, umożliwiającego za to bezpieczne komunikowanie się z dowolną jednostką, posiadającą certyfikat wydany przez CA. Ponadto jeżeli wybrana CA ma możliwość certyfikowania kluczy publicznych innych CA, które mogą z kolei certyfikować kolejne CA, to uzyskujemy możliwość komunikowania się z dowolną jednostką, zakładając, że istnieje łańcuch certyfikatów pomiędzy wybraną na wstępie CA a CA certyfikującą klucze jednostek, z którymi zamierzamy nawiązać komunikację. Przy podejmowaniu decyzji o wyborze zaufanej CA jest istotna wiedza o szczegółach polityki uwierzytelniania stosowanej przez tę CA w ustalaniu tożsamości subskrybentów. Dla niektórych zastosowań można zaakceptować metody identyfikacji polegające na wykorzystaniu potwierdzenia zwrotnego na zapytanie wysłane pod wskazany adres poczty elektronicznej, jednak w wielu przypadkach niezbędna jest gwarancja poparta bardziej ścisłymi metodami, takimi jak kontrola dokumentów identyfikacyjnych - w rodzaju paszportów - przedstawianych CA lub inne, bardziej precyzyjne, metody identyfikacji.

Zarządzanie certyfikatami kluczy publicznych na skalę globalną jest przedsięwzięciem trudnym i skomplikowanym. Trzeba gwarantować nie tylko wystarczającą liczbę wzajemnie połączonych sieci CA, zapewniających każdemu zainteresowanemu weryfikowanie dowolnego certyfikatu, ale także system do wydawania i przechowywania certyfikatów, określania ich autentyczności i unieważniania certyfikatów w razie potrzeby. Ponadto w celu efektywnego użytkowania kryptografii kluczy publicznych i podpisów cyfrowych, potrzebne są również inne usługi, takie jak usługa niezaprzeczalności, cyfrowy notariat lub usługi cyfrowych datowników. Zespół takich usług tworzy infrastrukturę kluczy publicznych - PKI (Public Key Infrastructure).

Jak stworzyć infrastrukturę kluczy publicznych na własny użytek?

Koncepcja infrastruktury kluczy publicznych jest relatywnie prosta, ale stworzenie takiej infrastruktury we własnej sieci może być przedsięwzięciem złożonym i uciążliwym.

Punktem wyjścia jest stwierdzenie potrzeby ochrony (metodą szyfrowania) danych istotnych z punktu widzenia działalności organizacji. Każdy użytkownik końcowy takiej sieci ma dysponować oprogramowaniem kryptograficznym i dwoma kluczami: publicznym do rozpowszechniania wśród innych użytkowników i prywatnym, dostępnym tylko właścicielowi.

Użytkownik źródłowy szyfruje informację, używając klucza publicznego odbiorcy. Informacja przyjmowana przez odbiorcę jest deszyfrowana kluczem prywatnym. Użytkownicy mogą dysponować szeregiem par kluczy prywatnych i publicznych w celu uzyskania możliwości utrzymywania poufnej komunikacji z rozłącznymi grupami innych użytkowników systemu informatycznego.

Przy takim sposobie rozprzestrzeniania par kluczy zasadnicze znaczenie ma metoda administrowania tymi kluczami i sposób ich używania. Jest to moment, w którym do gry wchodzi PKI - infrastruktura kluczy publicznych umożliwiająca centralne tworzenie, dystrybucję, śledzenie i odwoływanie kluczy.

W wielu przypadkach dzisiejszy biznes elektroniczny, nie czekając na nowe techniki kryptograficzne, może skupić się właśnie na tworzeniu dobrej infrastruktury kluczy publicznych, obejmującej zarówno usługi katalogowe, jak i istniejące aplikacje. Najlepszą strategią jest rozpoczynanie budowania PKI od usług katalogowych przedsiębiorstwa, tworzących podstawy zarządzania tożsamością, regułami i elastyczną kontrolą dostępu.

Równolegle należy definiować architekturę ochrony i strategię migracji, zapewniającą bezpieczeństwo również w odniesieniu do przeglądarek (SSL i hasła na krótką metę), i rozpocząć wdrażanie PKI przez wprowadzenie takiej technologii jak IP Security w wirtualnych sieciach prywatnych i S/MIME.