¿Para qué y por qué utilizar PKI?
Los problemas que surgen del uso de algoritmos asimétricos sin el respaldo de infraestructuras adicionales pueden dividirse en cuatro áreas [Schneier03]: Autenticidad de llave. Revocación de llaves. No repudio Aplicación de Políticas Problemas con algoritmos asimétricos
Autenticidad de llave. El objetivo primario de la autenticación de la llave pública de una entidad es fundamentalmente evitar ataques como intruso de en medio y usurpación de identidad Autenticidad de Llave
Revocación de llaves. C ha robado la llave privada de la computadora de A. Ergo, C es capaz de usarla para leer todos los mensajes que fueron cifrados con la llave pública de A; C puede generar firmas digitales a nombre de A.
La única forma que tiene A para protegerse es generar un nuevo par de llaves y no continuar utilizando las anteriores. Problema de diseño: ¿Cómo hacer saber a las personas que envían correo electrónico a A, que su par de llaves han sido revocado? Revocación de Llaves
No Repudio. Uno de los propósitos de una firma digital es asegurar el no-repudio. Si A mantiene su llave privada en secreto, significa que nadie más puede generar una firma digital de un documento más que A mismo. Sin embargo, A puede no honrar su firma digital afirmando simplemente que la llave con la cual se generó la firma no es la suya. Problema de diseño: ¿Cómo probar que la llave privada con la que se generó la firma digital realmente pertenece a A?
No Repudio
Aplicación de Políticas. Suponga que una compañía desea asignar un par de llaves a cada empleado, de manera tal que cada uno de ellos pueda cifrar y firmar información, de acuerdo a la siguiente política: Cada empleado debe de tener únicamente un par de llaves. Todas las llaves públicas deben de estar registradas de manera centralizada. Las llaves utilizadas deben de usar un tamaño de longitud de llave adecuada. Cada par de llave debe ser cambiado después de un determinado período de validez. Si un empleado deja de laborar en la compañía, su llave pública debe de ser revocada automáticamente. Problema de diseño: ¿Cómo implementar tales políticas sin la ayuda de sistemas externos a la Criptografía de llave pública?
Aplicación de Políticas
La Infraestructura de Llave Pública (PKI) es una combinación de software, tecnologías de cifrado, y servicios que permiten proteger la seguridad de las transacciones de información en un sistema distribuido.
PKI integra [o al menos intenta ¡!] certificados digitales, criptografía de llave pública y autoridades de certificación en una arquitectura de seguridad unificada.
Infraestructura de Llave Pública (PKI)
Componentes PKI
Entidad final. Término genérico para denotar a los usuarios finales o cualquier entidad que pueda ser identificada (personas, servidores, compañías, etc.) mediante un certificado digital expedido por una Autoridad Certificadora. Autoridad Certificadora (AC). La AC es la entidad que expide los certificados digitales, así como la lista de revocaci´on (CRL). Adicionalmente puede soportar funciones administrativas, aunque generalmente éstas son delegadas a una o varias Autoridades de Registro.
Infraestructura de Llave Pública (PKI) (1/2)
Autoridad de Registro (AR). Una AR es componente opcional que puede asumir funciones administrativas de la CA. Repositorio. El repositorio es el término genérico utilizado para denotar cualquier método para almacenamiento de certificados y listas de revocación (CRLs) que permita el acceso por parte de las entidades finales a dichos documentos. Emisor CRL. El emisor CRL es un componente opcional el cual puede ser utilizado por una AC para delegar las tareas de publicación de las listas de revocación. Infraestructura de Llave Pública (PKI) (2/2)
Certificados y Autoridades certificadoras
Una Autoridad Certificadora, es el componente fundamental de la infraestructura de llave pública. Es una combinación de hardware, software, y personas que conforman una arquitectura de seguridad. La AC es conocida por sus dos atributos más importantes: su llave pública y su nombre o identificador. La AC expide certificados de llave pública para cada entidad, confirmando plenamente la identidad del suscriptor con sus respectivos documentos de identidad. Autoridad Certificadora
Una Autoridad Certificadora desempeña cuatro funciones básicas en PKI: Expedición de certificados digitales. Expedición de listas de revocación. Publicación de sus certificados digitales y correspondiente lista de revocación. Almacenamiento del estado de los certificados expirados que ha expedido. Autoridad Certificadora
(Gp:) ACs (Gp:) Usuarios finales
(Gp:) ACs de nivel alto
(Gp:) AC raíz
La arquitectura de PKI es jerárquica
El verificador debe conocer la llave pública de la AC raíz. Cada llave pública es resuelta una a una Todas las ACs en la trayectoria deben ser de toda la confianza dle verificador Trayectorias de Certificados
Arquitecturas PKI
(Gp:) ACs (Gp:) Usuarios Finales
(Gp:) Certificados puente
Certificados Puente
Un Certificado Digital es un documento que vincula una llave pública con una entidad final y que es firmado por una autoridad certificadora para demostrar su validez e integridad.
Certificado Digital: Definición (Gp:) firma (Gp:) Llave Púb (Gp:) Datos usuario: atributos, privilegios, etc. (Gp:) firma del digesto de los datos
Información de identificación del sujeto Llave pública del sujeto Nombre de la Autoridad Certificadora Número de serie Firma digital de la Autoridad Certificadora Generar Firma digital Llave privada de la Autoridad de Certificación Certificado Certificados
Un certificado digital incluye la llave pública, información acerca de la identidad del suscriptor que posee la llave privada, un período de validez del certificado, y la firma digital de la propia autoridad certificadora. El certificado puede contener otros campos como por ejemplo: información adicional sobre la autoridad certificadora o información acerca de usos recomendados para la llave pública. Certificado Digital
Ciclo de vida un certificado digital Generar llaves (Gp:) Generar certificado
(Gp:) certificado válido y en uso
(Gp:) Llave privada comprometida
(Gp:) Certificado expirado
(Gp:) recertificar
(Gp:) Certificado revocado
(Gp:) Llaves expiradas
Certificados Comerciales Varias compañías comerciales producen AC: Nortel, GTE y VeriSign entre otras. La más dominante en el mercado es esta última. Más de 35K sitios comerciales WEB utilizaban certificados Verisign en los noventas. Más de un millón de certificados han sido expedidos a navegadores Netscape y de Microsoft. El certificado clase 1 De Verisign cuesta $14.95 USD al año. Existe una edición de 60 días de prueba
Certificado X.509
Lista de Revocación de Certificados
Fig. 1. Entorno de una Autoridad Certificadora Certificado TBS
Fig. 1. Entorno de una Autoridad Certificadora Generación de certificado X.509
Fig. 1. Entorno de una Autoridad Certificadora Separación de componentes de un certificado X.509
Fig. 1. Entorno de una Autoridad Certificadora Firma de Certificado
Fig. 1. Entorno de una Autoridad Certificadora Verificación de certificado digital
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