Ольга Полянская - Инфраструктуры открытых ключей

• Название: Инфраструктуры открытых ключей
• Автор: Ольга Полянская
• Издательство: Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-9556-0081-9

В курс включены сведения, необходимые специалистам в области информационной безопасности. Рассматривается технология инфраструктур открытых ключей (Public Key Infrastructure – PKI), которая позволяет использовать сервисы шифрования и цифровой подписи согласованно с широким кругом приложений, функционирующих в среде открытых ключей. Технология PKI считается единственной, позволяющей применять методы подтверждения цифровой идентичности при работе в открытых сетях.

Курс дает представление об основных концепциях и подходах к реализации инфраструктур открытых ключей, в нем описываются политика безопасности, архитектура, структуры данных, компоненты и сервисы PKI. Предлагается классификация стандартов и спецификаций в области инфраструктур открытых ключей. Подробно рассматриваются процессы проектирования инфраструктуры и подготовки ее к работе, обсуждаются типовые сценарии использования и способы реагирования на инциденты во время функционирования PKI.

---

Помимо управления доступом может потребоваться поддержка сервиса конфиденциальности. Предотвращение несанкционированного ознакомления с информацией, передаваемой от одного корпоративного домена к другому, может быть достигнуто при помощи протоколов безопасности, таких как протокол безопасности транспортного уровня Transport Layer Security (TLS), протокол инкапсулирующей защиты содержимого IP-пакетов Encapsulating Security Payload (ESP) или посредством некоторых протоколов уровня приложений, например X.500 Directory Access Protocol (DAP).

Концепция пограничного репозитория впервые была разработана в рамках инициативы федерального мостового УЦ США (U.S. Federal Bridge CA). Там же была предложена концепция мостового репозитория, который может использоваться для взаимосвязи многих пограничных репозиториев [210]. Возможности пограничного репозитория используются в некоторых реализациях PKI, в частности, в PKI правительства Канады.

Организация репозитория и протоколы доступа к нему

Традиционным вариантом организации репозитория PKI является каталог. Используются несколько типов систем каталога, но имеются и другие варианты поддержки PKI-информации. Для передачи сертификатов и данных об аннулировании могут использоваться любые протоколы, которые приняты для распространения двоичной информации. Обмен PKI-информацией может осуществляться при помощи электронной почты S/MIME версии 3, сетевых протоколов FTP, HTTP, TLS и IPSec (особенно протокола обмена ключами Internet Key Exchange - IKE) и даже системы доменных имен DNS.

В некоторых средах, например, в Интернете, обмен сертификатами и списками САС при помощи сетевых протоколов может быть единственным способом передачи этой информации пользователям PKI. Следует отметить, что обмен PKI-информацией на базе сетевых протоколов может лишь дополнить, а не полностью заменить использование репозитория.

Каталоги

Каталог - это онлайновая база данных, хранящая произвольную информацию. Информация об определенном человеке или объекте называется входом каталога. Каждый вход связан с классом объектов, описывающим атрибуты входа. Классы объектов, связанные с людьми, и классы объектов, связанные с компьютерным оборудованием, содержат разные атрибуты. Чтобы получить информацию из каталога, клиенты должны знать: куда отправить запрос, какой вход и какие атрибуты входа необходимы. Следует отметить, что поиск информации поддерживается даже тогда, когда точное имя входа неизвестно.

Каждый вход идентифицируется отличительным именем. Отличительные имена используются в сертификатах в качестве имен субъектов и издателей. Запросы клиентов различают атрибуты в зависимости от искомой информации (например, сертификат или САС). Атрибуты задаются несколькими спецификациями, рекомендуемыми организацией IETF, источником является документ RFC 2587 - схема протокола LDAP версии 2 [157].

Атрибут userCertificate содержит сертификаты тех конечных субъектов, имена которых соответствуют отличительному имени входа.

Атрибут cACertificate содержит сертификаты тех удостоверяющих центров, имена которых соответствуют отличительному имени входа.

Атрибут certificateRevocationList содержит список аннулированных сертификатов.

Атрибут authorityRevocationList (ARL) содержит списки аннулированных сертификатов, выпущенных только для других удостоверяющих центров.

Атрибут deltaRevocationList содержит дельта-списки САС.

Атрибут crossCertificationPair содержит пару кросс-сертификатов удостоверяющих центров. Элементы этой пары могут быть прямыми и обратными. Прямой и обратный элементы представлены значением отдельного атрибута. Субъект одного сертификата и издатель другого сертификата соответствуют отличительному имени входа. Открытый ключ субъекта одного сертификата позволяет проверить цифровую подпись другого сертификата и наоборот. Пара кросс-сертификатов представлена на рис. 12.2.

Рис. 12.2.  Пара кросс-сертификатов

Документ RFC 2587 определяет три класса объектов PKI: пользователи pkiUser, удостоверяющие центры pkiCA и пункты распространения САС cRLDistributionPoint.

Класс объектов pkiUser используется для входов владельцев сертификатов. Входы должны содержать атрибуты сертификатов пользователей. Все сертификаты, имена субъектов которых соответствуют имени входа каталога, должны храниться в pkiUser.

Класс объектов pkiCA используется для входов удостоверяющих центров. Входы pkiCA могут содержать сертификат УЦ, САС КП, САС УЦ, пару кросс-сертификатов. Атрибут "сертификат УЦ" включает сертификаты удостоверяющих центров, имя субъектов которых связано с этим входом. Сертификаты могут быть, в том числе, и самоизданными. Атрибут ARL содержит списки аннулированных сертификатов только удостоверяющих центров. Атрибут crossCertificationPair содержит одну или несколько пар кросс-сертификатов. Прямые элементы этого атрибута входа каталога УЦ хранят сертификаты, выпущенные другими удостоверяющими центрами для данного УЦ. Обратные элементы этого атрибута могут содержать сертификаты, выпущенные данным УЦ для других удостоверяющих центров.

Класс объектов cRLDistributionPoint может включать атрибуты САС КП, САС УЦ и дельта-списки САС. Имя входа каталога должно соответствовать имени в дополнении "пункты распространения САС".

Каталог X.500

В документе RFC 2116 [141] каталог X.500 описывается как распределенная база данных, в которой хранится информация о людях и объектах в различных узлах сети и на распределенных серверах. Различные серверы сети называются агентами сервера каталога (АСК), а клиенты - агентами пользователя каталога (АПК). АСК отвечает на запросы АПК. На рис. 12.3 представлен концептуальный вид каталога X.500 [70].

Каталог использует два базовых протокола: протокол доступа к каталогу (Directory Access Protocol - DAP) и протокол сервиса каталога (Directory Service Protocol - DSP) [126]. Протокол DAP поддерживает информационные запросы от АDК к АCК. Протокол DSP поддерживает информационные запросы между АСК. В общем, АСК объединяются для поддержки информации, разделяемой путем связывания. АСК могут дополнять протокол DSP протоколом дублирования информации каталога (Directory Information Shadowing Protocol - DISP). Протокол может использоваться для репликации контентов (или подмножества контентов) АСК. Эта операция обычно называется дублированием. С точки зрения АПК, вся база данных размещается в отдельной системе. Этой системой является АСК, который управляет информационными запросами АПК. Количество агентов АСК и способ их объединения невидимы для АПК. Ясно, что когда используется связывание, каталог X.500 обеспечивает прозрачность местонахождения репозитория.

Распределенный характер каталога X.500 обеспечивает также высокую доступность. Если один из агентов АСК становится недоступным, то теряется доступ только к той информации, которая физически размещается в этой системе. Безусловно, агенты АПК, которые обращаются с запросами к недоступному АСК, должны быть обслужены другим агентом или получить отказ в доступе к каталогу. Доступность можно в дальнейшем повысить путем дублирования информации на нескольких АСК.

Рис. 12.3.  Концептуальный вид каталога X.500

Производительность репозитория может варьироваться в зависимости от физического размещения информации и способа связывания агентов АСК. Рассмотрим подробнее рис. 12.3. Если пользователь А направляет свои запросы АСК 1, а пользователь B - АСК 5, то пользователи, получая одну и ту же информацию, будут обслуживаться с разной скоростью. Если информация размещается в системе АСК 1, то пользователь А получит информацию очень быстро, так как она размещена локально. Пользователь B должен будет ждать, пока его запрос будет направлен в АСК 2, затем в АСК 1, и только потом вернется ответ. Средняя производительность оптимизируется, если информация, которую часто используют, находится на ближайшем АСК.

Агенты АСК могут обслуживать анонимные запросы от АПК или выполнять аутентификацию запросов на базе паролей или цифровых подписей. Аутентифицируемые запросы поддерживают бизнес-модель возмещения затрат на развертывание PKI за счет доверяющих сторон. Аутентифицируемые запросы также важны для управления информированием об обновлении каталога. Удостоверяющие центры могли бы включать АПК для автоматической поддержки аутентифицируемых запросов о текущем состоянии каталога. Цифровые подписи могут использоваться для сильной аутентификации, а сертификаты и списки САС - отправляться без вмешательства операторов УЦ. Однако удостоверяющие центры обычно информируют о текущем состоянии каталога при помощи упрощенного протокола доступа к каталогу LDAP.