У процесі обміну даними між пристроями через інтернет, ключовим викликом є підтвердження легітимності джерела інформації.
Наприклад, під час кібератаки “людина посередині”, зловмисник перехоплює обмін даними між двома сторонами, таємно спостерігаючи за їхньою комунікацією та маніпулюючи потоком даних.
В такій ситуації, обидві сторони можуть помилково вважати, що спілкуються напряму. Натомість, існує третя сторона, яка перенаправляє їхні повідомлення, контролюючи їхню взаємодію.
Сертифікати X.509 з’явилися як рішення цієї проблеми, надаючи механізм автентифікації пристроїв і користувачів в інтернеті та гарантуючи безпечний обмін даними.
Сертифікат X.509 – це цифровий документ, призначений для перевірки ідентичності користувачів, пристроїв або доменів під час їх взаємодії в мережі.
Цифровий сертифікат – це електронний файл, який використовується для ідентифікації об’єктів, які спілкуються через мережі, такі як інтернет.
Сертифікати X.509 містять відкритий ключ, відомості про власника сертифіката та цифровий підпис, що підтверджує його належність об’єкту, якому він був виданий. У випадку сертифікатів X.509, цифрові підписи створюються за допомогою закритого ключа, що зберігається в цих сертифікатах.
Сертифікати X.509 створюються відповідно до стандарту Міжнародного союзу електрозв’язку (ITU), який надає інструкції щодо формату інфраструктури відкритих ключів (PKI) для забезпечення максимального рівня безпеки.
Сертифікати X.509 є дуже корисними для забезпечення безпеки обміну даними та запобігання перехопленню зв’язку зловмисниками, які можуть видавати себе за інших користувачів.
Складові елементи сертифіката X.509
Згідно з RFC 5280, публікацією Інженерної робочої групи Інтернету (IETF), відповідальної за розробку інтернет-протоколів, структура сертифіката X.509 v3 складається з таких елементів:
- Версія: Поле, що визначає версію використовуваного сертифіката X.509.
- Серійний номер: Унікальний ідентифікатор, присвоєний кожному сертифікату центром сертифікації (ЦС).
- Підпис: Ідентифікатор алгоритму, використаного ЦС для підписання даного сертифіката X.509.
- Емітент: Ідентифікує центр сертифікації, що підписав та видав сертифікат X.509.
- Термін дії: Визначає період часу, протягом якого сертифікат залишається чинним.
- Суб’єкт: Ідентифікує об’єкт, з яким пов’язаний відкритий ключ, що зберігається в сертифікаті.
- Інформація про відкритий ключ суб’єкта: Містить відкритий ключ та ідентифікатор алгоритму, що використовується з цим ключем.
- Унікальні ідентифікатори: Унікальні ідентифікатори для суб’єктів та емітентів на випадок, якщо їхні імена повторюються з часом.
- Розширення: Поле, що дозволяє додавати додаткові атрибути до користувачів або відкритих ключів, а також керувати зв’язками між центрами сертифікації.
Ці елементи є основними компонентами сертифіката X.509 v3.
Причини застосування сертифіката X.509
Існує декілька важливих причин для використання сертифікатів X.509. Ось деякі з них:
#1. Автентифікація
Сертифікати X.509 прив’язані до конкретних пристроїв і користувачів та не можуть передаватися між ними. Це створює надійний спосіб підтвердження справжньої ідентичності об’єктів, що отримують доступ до ресурсів у мережах. Таким чином, ви захищаєте себе від зловмисників і створюєте довіру між учасниками.
#2. Масштабованість
Інфраструктура відкритих ключів, що забезпечує функціонування сертифікатів X.509, є високомасштабованою і здатна обробляти мільярди транзакцій без перевантаження.
#3. Простота використання
Сертифікати X.509 прості у використанні та керуванні. Вони позбавляють користувачів від необхідності створювати, запам’ятовувати та використовувати паролі для доступу до ресурсів. Це спрощує процес аутентифікації та робить його менш напруженим для користувачів. Сертифікати підтримуються багатьма існуючими мережевими інфраструктурами.
#4. Безпека
Комбінація функцій, що надаються сертифікатами X.509, разом з шифруванням даних, забезпечує безпечний обмін даними між різними об’єктами.
Це запобігає кібератакам, таким як атаки “людина посередині”, розповсюдженню шкідливого програмного забезпечення та використанню скомпрометованих даних користувачів. Стандартизований характер та постійне вдосконалення сертифікатів X.509 підвищують їхню надійність.
Застосування сертифікатів X.509 дозволяє користувачам надійно захищати свій обмін даними та підтверджувати справжність пристроїв та осіб, з якими вони взаємодіють.
Принцип дії сертифікатів X.509
Ключова особливість сертифікатів X.509 полягає в їхній здатності ідентифікувати власника сертифіката.
Зазвичай, сертифікати X.509 видаються центром сертифікації (ЦС), який перевіряє ідентичність суб’єкта, що запитує сертифікат, та надає цифровий сертифікат з відкритим ключем, пов’язаним з суб’єктом, та іншою інформацією, яка дозволяє ідентифікувати цю особу. Сертифікат X.509 гарантує відповідність об’єкта його відкритому ключу.
Наприклад, при доступі до веб-сайту, веб-браузер запитує веб-сторінку на сервері. Однак, сервер не одразу надсилає сторінку, він спочатку передає свій сертифікат X.509 клієнтському веб-браузеру.
Після отримання сертифіката, браузер перевіряє його справжність та дійсність, підтверджуючи, що його видав надійний ЦС. Якщо все гаразд, браузер використовує відкритий ключ з сертифіката X.509 для шифрування даних та встановлення безпечного з’єднання з сервером.
Потім сервер розшифровує отримані дані, використовуючи свій закритий ключ, та надсилає назад необхідну браузеру інформацію.
Ця інформація шифрується перед відправленням, а браузер розшифровує її за допомогою спільного симетричного ключа, перш ніж показати користувачу. Вся інформація, необхідна для шифрування та дешифрування, міститься в сертифікаті X.509.
Сфери застосування сертифікатів X.509
Сертифікати X.509 використовуються в різних областях, зокрема:
#1. Сертифікати електронної пошти
Сертифікати електронної пошти – це тип сертифікатів X.509, що використовуються для аутентифікації та захисту електронних повідомлень. Вони є цифровими файлами, які встановлюються в поштових програмах.
Ці сертифікати, застосовуючи інфраструктуру відкритих ключів (PKI), дозволяють користувачам ставити цифрові підписи на своїх електронних листах, а також шифрувати вміст листів, що надсилаються через інтернет.
При надсиланні листа, поштовий клієнт відправника використовує відкритий ключ одержувача для шифрування вмісту листа. Одержувач, в свою чергу, розшифровує лист за допомогою свого закритого ключа.
Це допомагає запобігти атакам “людина посередині”, оскільки вміст листів зашифрований під час передачі, що унеможливлює його перегляд неавторизованими особами.
Для додавання цифрових підписів, поштові клієнти використовують приватні ключі відправників для підпису вихідних листів. Одержувач, в свою чергу, використовує відкритий ключ, щоб підтвердити, що лист надійшов від авторизованого відправника. Це також допомагає запобігти атакам “людина посередині”.
#2. Підписання коду
Розробники та компанії, що створюють код, програми, скрипти та додатки, використовують сертифікати X.509 для накладання цифрового підпису на свою продукцію, будь то код чи скомпільована програма.
На основі сертифіката X.509, цей цифровий підпис підтверджує, що код надійшов від уповноваженого суб’єкта і що до нього не вносилися зміни неавторизованими особами.
Це особливо важливо для запобігання модифікації коду та додатків з метою включення шкідливого програмного забезпечення, що може завдати шкоди користувачам.
Підписання коду запобігає його втручанню, особливо коли код надається для завантаження на сторонніх сайтах. Сертифікати підпису коду можна отримати в надійних центрах сертифікації, таких як SSL.
#3. Підписання документів
При обміні документами через інтернет, їх дуже легко змінити, навіть без значних технічних знань. Для цього потрібен лише відповідний редактор документів та програма для обробки зображень.
Тому важливо мати спосіб перевірки цілісності документів, особливо якщо вони містять конфіденційну інформацію. На жаль, традиційні підписи від руки не можуть цього забезпечити.
Тут стає корисним підписання документів за допомогою сертифікатів X.509. Сертифікати цифрового підпису, що використовують сертифікати X.509, дозволяють додавати цифрові підписи до різних форматів файлів документів. Для цього документ підписується в цифровому вигляді за допомогою закритого ключа, а потім розповсюджується разом із відкритим ключем та цифровим сертифікатом.
Це дозволяє гарантувати, що документи, що поширюються в інтернеті, не піддаються підробці, а конфіденційна інформація захищена. Також це надає можливість перевірити справжнього відправника документа.
#4. Електронні посвідчення особи державного зразка
Ще одне застосування сертифіката X.509 – це забезпечення безпеки для перевірки особистості людей в інтернеті. Для цього сертифікати X.509 використовуються разом з електронними посвідченнями особи, виданими урядом, з метою перевірки справжньої особистості користувачів.
Коли особа отримує електронне посвідчення особи державного зразка, відповідна державна установа перевіряє її ідентичність традиційними методами, наприклад, за паспортом чи водійськими правами.
Після підтвердження особи, також видається сертифікат X.509, пов’язаний з її електронним ідентифікатором. Цей сертифікат містить відкритий ключ особи та її особисту інформацію.
Користувачі можуть використовувати своє електронне посвідчення особи разом із відповідним сертифікатом X.509 для аутентифікації в інтернеті, особливо під час доступу до державних онлайн-послуг.
Як отримати сертифікат X.509
Існує кілька способів отримання сертифіката X.509. Основні способи включають:
#1. Створення самопідписаного сертифіката
Створення самопідписаного сертифіката передбачає створення власного сертифіката X.509 на вашому комп’ютері. Це робиться за допомогою інструментів, таких як OpenSSL. Однак, самопідписані сертифікати не підходять для використання у виробничих умовах, оскільки їх підписує сам користувач, і немає довіреної третьої сторони для перевірки.
#2. Отримання безкоштовного сертифіката X.509
Є публічні центри сертифікації, які надають користувачам безкоштовні сертифікати X.509. Одним з таких некомерційних проектів є Let’s Encrypt, що підтримується такими компаніями, як Cisco, Chrome, Meta та Mozilla. Let’s Encrypt вже видав сертифікати понад 300 мільйонам веб-сайтів.
#3. Придбання сертифіката X.509
Існують також комерційні центри сертифікації, які продають сертифікати X.509. Деякі з таких компаній – це DigiCert, Comodo та GlobalSign. Вони пропонують різні типи сертифікатів за певну плату.
#4. Запит на підписання сертифіката (CSR)
Запит на підписання сертифіката (CSR) — це файл, який містить інформацію про організацію, веб-сайт або домен. Цей файл надсилається до центру сертифікації для підписання. Після підписання CSR центром сертифікації, його можна використовувати для створення сертифіката X.509 для організації, яка надіслала CSR.
Є різні способи отримання сертифікатів X.509. Щоб визначити оптимальний спосіб, необхідно врахувати, де сертифікат буде використовуватися та для яких цілей.
Заключні слова
В умовах поширення витоків даних та кібератак, таких як атаки “людина посередині”, важливо захищати свої дані за допомогою цифрових сертифікатів, наприклад, X.509.
Це не тільки гарантує, що конфіденційна інформація не потрапить до сторонніх осіб, а й встановлює довіру між сторонами, що спілкуються, дозволяючи їм бути впевненими, що вони мають справу з уповноваженими представниками, а не зловмисниками чи посередниками.
Легко встановити довіру з тими, з ким ви спілкуєтеся, маючи цифровий сертифікат, що підтверджує вашу справжню особистість. Це важливо для будь-якої транзакції, що відбувається через інтернет.