V situaci, kdy spolu zařízení komunikují prostřednictvím internetu, je zásadním úkolem zajistit, aby si sdílená data zachovala svůj legitimní původ.
Jako příklad lze uvést kybernetický útok typu „man-in-the-middle“, kdy neautorizovaná třetí strana zachytává komunikaci mezi dvěma subjekty, sleduje jejich výměnu informací a kontroluje datový tok mezi nimi.
Během takového útoku se obě komunikující strany mohou mylně domnívat, že spolu komunikují přímo. Ve skutečnosti ale existuje prostředník, který jejich zprávy přenáší a řídí jejich interakci.
Pro řešení tohoto problému, tedy ověřování zařízení a uživatelů v online prostředí a zabezpečení komunikace, byly zavedeny certifikáty X.509.
Certifikát X.509 je digitální certifikát, který slouží k ověření identity uživatelů, zařízení nebo domén, které komunikují v rámci sítě.
Digitální certifikát je elektronický soubor určený k identifikaci subjektů, jež komunikují prostřednictvím sítí, jako je internet.
Certifikáty X.509 obsahují veřejný klíč, údaje o držiteli certifikátu a digitální podpis, který slouží k ověření, že certifikát skutečně náleží entitě, pro kterou byl vystaven. V případě certifikátů X.509 jsou digitální podpisy elektronické podpisy vytvořené pomocí soukromého klíče, který je součástí těchto certifikátů.
Certifikáty X.509 jsou generovány podle standardu Mezinárodní telekomunikační unie (ITU), který stanovuje pravidla pro formát infrastruktury veřejného klíče (PKI) s cílem dosáhnout co nejvyšší úrovně zabezpečení.
Certifikáty X.509 jsou velmi užitečné pro zabezpečení komunikace a prevenci neoprávněného přístupu k datům, čímž brání útočníkům, aby se vydávali za jiné uživatele a manipulovali s komunikací.
Struktura certifikátu X.509
Podle dokumentu RFC 5280, publikovaného organizací Internet Engineering Task Force (IETF), která má na starosti tvorbu standardů pro internetové protokoly, se struktura certifikátu X.509 verze 3 skládá z následujících částí:
- Verze – identifikuje použitou verzi certifikátu X.509
- Sériové číslo – jedinečné kladné celé číslo, které certifikační autorita (CA) přiděluje každému certifikátu
- Podpis – obsahuje identifikátor algoritmu, který certifikační autorita použila k podpisu konkrétního certifikátu X.509
- Vydavatel – označuje certifikační autoritu, která certifikát X.509 vydala a podepsala
- Platnost – specifikuje časové období, během kterého je certifikát platný
- Předmět – identifikuje subjekt, který je spojen s veřejným klíčem uloženým v poli veřejného klíče certifikátu
- Informace o veřejném klíči subjektu – obsahuje veřejný klíč a popis algoritmu, pro který je klíč určen.
- Jedinečné identifikátory – slouží k rozlišení subjektů a emitentů v případě, že se jejich jména časem opakují.
- Rozšíření – umožňují přidávat další atributy k uživatelům nebo veřejným klíčům a spravovat vztahy mezi certifikačními autoritami.
Výše uvedené komponenty společně tvoří certifikát X.509 verze 3.
Proč používat certifikát X.509?
Existuje několik důvodů, proč je vhodné používat certifikáty X.509. Mezi hlavní patří:
#1. Ověřování
Certifikáty X.509 jsou pevně vázány na konkrétní zařízení a uživatele a nelze je libovolně přenášet. To poskytuje spolehlivý způsob, jak ověřit skutečnou identitu subjektů, které přistupují k síťovým zdrojům, a zabránit tak neoprávněnému přístupu a vytvořit důvěryhodné prostředí.
#2. Škálovatelnost
Infrastruktura veřejných klíčů, která se stará o správu certifikátů X.509, je navržena pro vysokou škálovatelnost a zvládne bez problémů zabezpečit miliardy transakcí.
#3. Jednoduchost použití
Certifikáty X.509 se vyznačují snadnou použitelností a správou. Navíc snižují potřebu uživatelů vytvářet, pamatovat si a používat složitá hesla pro přístup ke zdrojům. Tímto způsobem se snižuje zátěž uživatelů spojená s ověřováním, což je pro ně velmi příjemné. Certifikáty jsou také podporovány mnoha stávajícími síťovými infrastrukturami.
#4. Zabezpečení
Díky kombinaci funkcí a silného šifrování dat certifikáty X.509 efektivně zabezpečují komunikaci mezi různými subjekty.
Tím se snižuje riziko kybernetických útoků, jako jsou útoky typu „man-in-the-middle“, šíření škodlivého softwaru a zneužití kompromitovaných uživatelských údajů. Certifikáty X.509 jsou standardizované a průběžně vylepšované, což zvyšuje jejich bezpečnost.
Používání certifikátů X.509 pro zabezpečení komunikace a ověřování identity zařízení a uživatelů, se kterými komunikujeme, přináší uživatelům mnoho výhod.
Jak certifikáty X.509 fungují?
Zásadní funkcí certifikátů X.509 je schopnost ověřovat identitu držitele certifikátu.
Z tohoto důvodu se certifikáty X.509 zpravidla získávají od certifikační autority (CA), která ověří totožnost subjektu, jenž o certifikát žádá. Po ověření vydá certifikační autorita digitální certifikát s veřejným klíčem spojeným s daným subjektem a dalšími informacemi potřebnými k jeho identifikaci. Certifikát X.509 tímto způsobem propojí subjekt s jeho přidruženým veřejným klíčem.
Příkladem může být přístup k webové stránce. Webový prohlížeč si vyžádá webovou stránku ze serveru, ale server ji nezačne obsluhovat okamžitě. Nejdříve sdílí svůj certifikát X.509 s klientským webovým prohlížečem.
Po obdržení tohoto certifikátu prohlížeč ověří jeho pravost a platnost, a zda byl vydán důvěryhodnou certifikační autoritou. Pokud je vše v pořádku, prohlížeč použije veřejný klíč z certifikátu X.509 k zašifrování dat a navázání zabezpečeného spojení se serverem.
Server poté dešifruje zašifrovaná data odeslaná z prohlížeče pomocí svého soukromého klíče a odešle prohlížeči požadované informace.
Tyto informace jsou následně před odesláním zašifrovány a prohlížeč je před zobrazením uživateli dešifruje pomocí sdíleného symetrického klíče. Všechny potřebné informace pro šifrování a dešifrování této výměny dat jsou obsaženy v certifikátu X.509.
Oblasti použití certifikátů X.509
Certifikáty X.509 se využívají v následujících oblastech:
#1. E-mailové certifikáty
E-mailové certifikáty jsou speciální typ certifikátů X.509 určený k ověřování a zabezpečení přenosu e-mailů. Tyto certifikáty se ukládají jako digitální soubory, které se následně instalují do e-mailových aplikací.
E-mailové certifikáty, které využívají infrastrukturu veřejného klíče (PKI), umožňují uživatelům digitálně podepisovat své e-maily a šifrovat jejich obsah při přenosu přes internet.
Při odesílání e-mailu použije e-mailový klient odesílatele veřejný klíč příjemce k zašifrování obsahu e-mailu. Ten je poté příjemcem dešifrován pomocí jeho soukromého klíče.
To je výhodné pro ochranu proti útokům typu „man-in-the-middle“, protože obsah e-mailů je během přenosu šifrovaný a neoprávněné osoby k němu nemohou získat přístup.
Pro přidávání digitálních podpisů e-mailoví klienti používají soukromé klíče odesílatele k digitálnímu podepsání odchozích e-mailů. Příjemce pak pomocí veřejného klíče ověří, že e-mail skutečně pochází od autorizovaného odesílatele. To také pomáhá předcházet útokům typu „man-in-the-middle“.
#2. Podepisování kódu
Pro vývojáře a firmy, které vytvářejí kód, aplikace, skripty a programy, se certifikáty X.509 používají k přidání digitálního podpisu k jejich produktům, ať už jde o samotný kód nebo kompilovanou aplikaci.
Digitální podpis založený na certifikátu X.509 slouží k ověření, že sdílený kód pochází od oprávněného subjektu a že nebyly provedeny žádné neoprávněné úpravy kódu nebo aplikace.
To je důležité zejména pro ochranu před změnami kódu a aplikací, které by mohly obsahovat malware nebo jiný škodlivý kód, jenž by mohl poškodit uživatele.
Podepisování kódu zabraňuje manipulaci s kódem aplikace, zejména pokud je sdílena a stahována ze stránek třetích stran. Certifikáty pro podepisování kódu lze získat od důvěryhodné certifikační autority, jako je například SSL.
#3. Podepisování dokumentů
V online prostředí je velmi snadné manipulovat s dokumenty bez povšimnutí, a to i pro lidi s malými technickými znalostmi. Stačí k tomu pouze vhodný editor dokumentů nebo aplikace pro úpravu fotografií.
Proto je velmi důležité mít možnost ověřit, zda nedošlo k úpravám dokumentů, a to především pokud obsahují citlivé údaje. Tradiční ruční podpisy bohužel tuto možnost neposkytují.
V takových případech přichází na řadu podepisování dokumentů pomocí certifikátů X.509. Certifikáty digitálního podepisování, které využívají certifikáty X.509, umožňují uživatelům přidávat digitální podpisy do různých formátů souborů dokumentů. Dokument je digitálně podepsán pomocí soukromého klíče a poté distribuován spolu s jeho veřejným klíčem a digitálním certifikátem.
Tím se zajišťuje, že s dokumenty sdílenými online nelze manipulovat, a chrání se tak citlivé informace. Současně se také ověřuje skutečný odesílatel dokumentů.
#4. Elektronický průkaz totožnosti vydaný vládou
Dalším využitím certifikátů X.509 je zabezpečení ověřování identity osob v online prostředí. Certifikáty X.509 se zde používají v kombinaci s elektronickými průkazy totožnosti vydávanými státem, což zajišťuje ověření skutečné identity lidí online.
Když někdo získá elektronický průkaz totožnosti vydaný státem, vládní instituce, která průkaz vydává, ověří jeho totožnost tradičními metodami, například pomocí pasu nebo řidičského průkazu.
Jakmile je totožnost dané osoby ověřena, je vydán i certifikát X.509, který je spojen s konkrétním elektronickým průkazem totožnosti. Certifikát obsahuje veřejný klíč a osobní údaje dané osoby.
Lidé pak mohou pomocí svého státního elektronického průkazu totožnosti a přidruženého certifikátu X.509 ověřovat svou totožnost online, například při přístupu ke státním službám prostřednictvím internetu.
Jak získat certifikát X.509?
Existuje několik způsobů, jak získat certifikát X.509. Mezi hlavní metody získání certifikátu X.509 patří:
#1. Vygenerování certifikátu s vlastním podpisem
Získání certifikátu s vlastním podpisem spočívá ve vygenerování certifikátu X.509 na vlastním počítači. K tomu se využívají nástroje, jako je OpenSSL, který umožňuje generovat certifikáty s vlastním podpisem. Certifikáty s vlastním podpisem však nejsou ideální pro produkční nasazení, protože jsou podepsány samy sebou bez důvěryhodné třetí strany, která by ověřila totožnost uživatele.
#2. Získání bezplatného certifikátu X.509
Existují veřejné certifikační autority, které uživatelům bezplatně vydávají certifikáty X.509. Příkladem takové neziskové organizace je Let’s Encrypt, za kterou stojí například společnosti Cisco, Chrome, Meta a Mozilla. Let’s Encrypt, certifikační autorita, která zdarma vydává certifikáty X.509, vydala dosud certifikáty pro více než 300 milionů webových stránek.
#3. Zakoupení certifikátu X.509
Na trhu existují také komerční certifikační autority, které certifikáty X.509 prodávají. Mezi tyto společnosti patří například DigiCert, Comodo a GlobalSign. Tyto společnosti nabízejí různé typy certifikátů za poplatek.
#4. Žádost o podpis certifikátu (CSR)
Žádost o podpis certifikátu (CSR) je soubor, který obsahuje veškeré informace o dané organizaci, webové stránce nebo doméně. Tento soubor se odesílá certifikační autoritě k podpisu. Jakmile certifikační autorita žádost CSR podepíše, je možné ji použít k vytvoření certifikátu X.509 pro subjekt, který žádost CSR odeslal.
Certifikáty X.509 lze tedy získat různými způsoby. Při volbě nejvhodnější metody pro získání certifikátu X.509 je třeba zvážit, kde bude certifikát používán a která aplikace jej bude využívat.
Závěrem
Ve světě, kde jsou úniky dat na denním pořádku a kybernetické útoky, jako jsou útoky typu „man-in-the-middle“, jsou velmi rozšířené, je klíčové chránit svá data pomocí digitálních certifikátů, jako jsou certifikáty X.509.
Tím se nejen zabrání tomu, aby se citlivé informace dostaly do nesprávných rukou, ale také se vytváří důvěra mezi komunikujícími stranami, které mají jistotu, že jednají s oprávněnými subjekty, a nikoliv s útočníky nebo prostředníky s nekalými úmysly.
Pokud máte digitální certifikát prokazující vaši identitu, můžete snadno budovat důvěru s lidmi, se kterými komunikujete. To je důležité pro jakoukoliv transakci, která probíhá prostřednictvím internetu.