Was ist ein x.509 Zertifikat - (2024)

Haben Sie sich jemals gefragt, was Ihre Online-Transaktionen sicher macht? Wahrscheinlich sind Sie schon einmal mit X.509-Zertifikaten in Berührung gekommen, ohne es zu merken. Sie sind die unbesungenen Helden der Internetsicherheit.

In diesem Artikel erfahren Sie, was ein X.509-Zertifikat ist, wie es funktioniert und warum es für die Aufrechterhaltung des Vertrauens in der digitalen Welt so wichtig ist.

Lassen Sie uns die Komplexität dieser digitalen Zertifikate entschlüsseln, damit Sie verstehen, was hinter dem Schutz sensibler Daten steckt.

Inhaltsübersicht

1. Was ist ein x.509Zertifikat?
2. Bestandteile eines x.509Zertifikats
3. Die Vorteile von X.509Zertifikate
4. Wie funktionieren x.509Zertifikate funktionieren?
5. Was sind die Hauptverwendungszwecke von X.509Infrastruktur für öffentliche Schlüssel?

Was ist ein x.509Zertifikat?

Ein X.509-Zertifikat, eine grundlegende Komponente der Online-Sicherheit, ist ein standardisiertes digitales Berechtigungssystem, das von der Internet Engineering Task Force definiert wurde. Sie sind weithin anerkannt und in Sicherheitsprotokollen wie SSL (Secure Sockets Layer) und TLS (Transport Layer Security) implementiert. Der X.509-Standard definiert das Format und die Kodierung von Zertifikaten für öffentliche Schlüssel.

Dazu gehören die Distinguished Encoding Rules (DER), eine Reihe von Standards, die Kompatibilität und einheitliche Darstellung in verschiedenen Systemen und Anwendungen gewährleisten.

Diese Zertifikate sind ein wesentlicher Bestandteil der Public Key Infrastructure (PKI). Sie werden häufig für die sichere Kommunikation über das Internet verwendet, z. B. für die SSL/TLS-Verschlüsselung in Webbrowsern und die E-Mail-Verschlüsselung.

Das X-Zertifikat besteht aus einem öffentlichen Schlüssel und einer Identität – einem Namen, einer Seriennummer oder dem Standort des Unternehmens. Es ist wie ein digitaler Reisepass, der die Identität einer Website oder eines Servers nachweist. Das Zertifikat wird von einer vertrauenswürdigen Zertifizierungsstelle (CA) ausgestellt, die sicherstellt, dass die Einrichtung diejenige ist, die sie vorgibt zu sein.

Dieser Mechanismus hindert böswillige Akteure daran, sich als legitime Websites oder Server auszugeben, und schützt Sie so vor potenziellen Cyber-Bedrohungen. Das Verständnis der Rolle und Funktion eines X.509CA-Zertifikats hilft Ihnen, die komplexen, robusten Sicherheitsmaßnahmen zu verstehen, die Ihr digitales Leben schützen.

Bestandteile eines x.509Zertifikats

Kommen wir nun zu den wichtigsten Komponenten. Dazu gehören die Version, die Seriennummer, Informationen zum Algorithmus, der Aussteller und die Gültigkeitsdauer. Wenn Sie diese Elemente verstehen, erhalten Sie einen tieferen Einblick in die Funktionsweise von X.509Zertifikate funktionieren und sichere Verbindungen aufbauen.

Versionsnummer

Die Versionsnummer gibt das Format des Zertifikats an. Es liefert wertvolle Informationen über den Typ und die Struktur eines digitalen Zertifikats. X.509-Zertifikate gibt es in drei verschiedenen Versionen:

• v1: Grundlegende Informationen, keine Erweiterungen.
• v2: Identifikatoren für Subjekt- und Ausstellerschlüssel hinzugefügt.
• v3: Am weitesten verbreitet, reich an Erweiterungen wie Subject Alternative Name, Key Usage und mehr für detaillierte Zertifikatsinformationen.

Die Versionsnummer finden Sie im Feld “Version” des Zertifikats. Sie ist sowohl für den Aussteller als auch für den Empfänger des Zertifikats wichtig, um die Struktur des Zertifikats richtig zu interpretieren.

Ältere Systeme oder Anwendungen unterstützen möglicherweise nur v1- oder v2-Zertifikate, während moderne Anwendungen in der Regel mit v3-Zertifikaten arbeiten und die zusätzlichen Funktionen und Verbesserungen der Webserver-Sicherheit nutzen, die sie bieten.

Seriennummer

Eine Seriennummer in einem X.509-Zertifikat ist eine eindeutige Kennung, die das CA-Zertifikat von anderen Zertifikaten unterscheidet. Diese Nummer wird von der Zertifizierungsstelle bei der Erstellung des Zertifikats vergeben, um sicherzustellen, dass kein Zertifikat dem anderen gleicht.

Sie hilft bei der Nachverfolgung und dem Widerruf von Zertifikaten, wenn dies erforderlich ist, und sie trägt dazu bei, Missbrauch zu verhindern. Eine Zertifikatswiderrufsliste (Certificate Revocation List, CRL) ist ein wesentlicher Aspekt von X.509 und informiert Benutzer und Systeme über widerrufene Zertifikate vor deren Ablauf. Bei der Anzeige eines Zertifikats wird die Seriennummer in einem hexadezimalen Format dargestellt.

Algorithmus-Informationen

So funktionieren die Algorithmusinformationen in digitalen X.509-Zertifikaten:

1. Der Signaturalgorithmus wird definiert, der die Regeln für die Public-Key-Kryptographie festlegt.
2. Das Schlüsselpaar des Zertifikats wird auf der Grundlage dieses Algorithmus erzeugt.
3. Der öffentliche Schlüssel des Zertifikats wird dann zur Verschlüsselung der Daten verwendet, während der private Schlüssel die Daten entschlüsselt.
4. Der Signaturalgorithmus prüft die Integrität des Zertifikats und stellt sicher, dass es nicht manipuliert wurde.

Emittent

Der Aussteller, auch bekannt als Zertifikatsaussteller, ist die Entität, die das Zertifikat verifiziert und signiert. In der Regel handelt es sich um eine ausstellende Zertifizierungsstelle, der das System oder Netzwerk vertraut.

Der Aussteller spielt eine wesentliche Rolle für die Glaubwürdigkeit und Funktionalität eines X.509-Zertifikats. Wenn Browser oder Anwendungen dem Zertifikat nicht vertrauen oder die digitale Signatur nicht überprüfen können, wird das Zertifikat als ungültig betrachtet.

Gültigkeitszeitraum (Anfangs- und Enddatum)

Diese Gültigkeitsdauer gibt an, wie lange das Zertifikat als vertrauenswürdig angesehen wird. Kommerzielle Zertifikate haben eine Lebensdauer von nur einem Jahr. Wenn Sie sie vor dem Ablaufdatum erneuern, vermeiden Sie SSL-Verbindungsfehler und Website-Ausfälle. Selbst signierte Zertifikate haben kein Verfallsdatum.

Betreff (Entität, die das Zertifikat repräsentiert)

Sie können das Subjekt durch Distinguished Names (DNs) innerhalb des Zertifikatsinhalts identifizieren. Das Betreff-Feld enthält den rechtlichen Namen der Einrichtung, ihren Standort und andere relevante Details.

Darüber hinaus können mit einer alternativen Namenserweiterung zusätzliche Identitäten mit ein und derselben Entität verknüpft werden, z. B. mehrere Domänennamen oder IP-Adressen. Diese Erweiterung sichert Multi-Domain- oder Multi-Sub-Domain-Umgebungen.

Betreff: Informationen zum öffentlichen Schlüssel

Dieser Abschnitt enthält die folgenden Informationen:

1. Der öffentliche Schlüssel, den jeder zur Verschlüsselung von Daten verwenden kann, aber nur die Inhaber der entsprechenden privaten Schlüssel können sie entschlüsseln.
2. Der Algorithmus. Häufig verwendete Verfahren sind RSA, DSA und ECC.
3. Die wichtigsten Parameter des verwendeten Algorithmus.
4. Schlüsselverwendung wie digitale Signatur, Nichtabstreitbarkeit oder Verschlüsselung.

Zertifikatserweiterungen

Dies sind zusätzliche Zertifikatsfelder innerhalb des Zertifikats, die spezifischere Informationen oder Funktionen bereitstellen.

Die Schlüsselverwendung gibt beispielsweise die kryptografischen Operationen an, die mit dem zugehörigen Schlüssel durchgeführt werden können, z. B. die Verschlüsselung von Daten oder die Überprüfung von Signaturen.

Andererseits ist die erweiterte Schlüsselverwendung eine spezifischere Version der Schlüsselverwendung. Sie legt genau fest, für welche Zwecke das Zertifikat verwendet werden kann. Sie kann zum Beispiel auf die Server-Authentifizierung, die Client-Authentifizierung oder die Code-Signierung beschränkt sein.

Unterschrift (von Zertifizierungsstellen)

Die digitale Signatur bestätigt, dass die CA für die Echtheit der Informationen im Zertifikat bürgt. Die Zertifizierungsstelle erstellt es durch einen Prozess, bei dem ein Hash des Zertifikatsinhalts erstellt und mit ihrem privaten Schlüssel verschlüsselt wird.

Dieser verschlüsselte Hash ist die dem Zertifikat beigefügte digitale Signatur. Jeder, der den öffentlichen Schlüssel der CA besitzt, kann ihn verifizieren.

Nachdem Sie nun die Komponenten der x 509-Zertifikate kennen, wollen wir uns ansehen, welche Vorteile sie bieten.

Die Vorteile von X.509Zertifikate

Bei der Untersuchung der Vorteile von X.509-Zertifikaten stechen drei Hauptvorteile hervor: Authentifizierung, Datenverschlüsselung und Nichtabstreitbarkeit.

1. Authentifizierung

X.509-Zertifikate verbessern die Online-Authentifizierung erheblich und machen sie sicherer und zuverlässiger, indem sie die Leistungsfähigkeit digitaler Zertifikate nutzen. Sie verwalten die Identität und stellen sicher, dass Sie sensible Daten mit demjenigen teilen, für den Sie sich halten, und nicht mit einem Betrüger am anderen Ende.

2. Datenverschlüsselung

Durch die Verschlüsselung mit öffentlichen Schlüsseln gewährleisten solche Zertifikate Vertraulichkeit und Datenintegrität. Wenn Sie Daten senden, werden diese mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers verschlüsselt und mit dessen privatem Schlüssel entschlüsselt. So bleiben Ihre Daten vor unbefugtem Zugriff geschützt.

Nach der Verschlüsselung der Daten wird jede absichtliche oder versehentliche Änderung der Daten erkannt. Der Entschlüsselungsprozess des Empfängers prüft die Konsistenz der Daten und stellt sicher, dass sie während der Übertragung nicht manipuliert wurden.

3. Unleugbarkeit

Die Nichtabstreitbarkeit gewährleistet einen unbestreitbaren Nachweis der Herkunft und Integrität von Nachrichten. Sie bestätigt, dass der angebliche Absender die verschlüsselte Nachricht abgeschickt hat und dass sie während der Übertragung nicht manipuliert wurde.

Die Nichtabstreitbarkeit bietet einen juristischen Beweis bei Streitigkeiten, da der Absender die Aktion nicht leugnen kann. Sie stärkt das Vertrauen und die Verantwortlichkeit zwischen den kommunizierenden Parteien.

Nachdem wir uns die wichtigsten Vorteile angesehen haben, wollen wir uns die Funktionsweise von x 509-Zertifikaten genauer ansehen:

Wie funktionieren x.509Zertifikate funktionieren?

Um zu verstehen, wie X.509-Zertifikate funktionieren, müssen Sie zunächst verstehen, was eine Public Key Infrastructure (PKI) ist, da dies der Rahmen ist, auf dem diese Zertifikate funktionieren.

Ein wesentlicher Bestandteil dieses Systems ist die Zertifizierungsstelle, die die Zertifikate ausstellt. Um ein Zertifikat zu erhalten, ist eine Zertifikatsanforderung (Certificate Signing Request, CSR) erforderlich, und sobald sie erstellt ist, verwenden diese Zertifikate digitale Signaturen, um Vertrauen zu schaffen.

Beschreibung der Infrastruktur für öffentliche Schlüssel (PKI)

PKI ist eine Reihe von Rollen, Richtlinien, Hardware, Software und Verfahren, die zur Erstellung, Verwaltung, Verteilung, Verwendung, Speicherung und zum Widerruf digitaler Zertifikate erforderlich sind. Es besteht aus zwei Schlüsseln: einem öffentlichen Schlüssel, der frei verfügbar ist, und einem privaten Schlüssel, den der Besitzer geheim hält.

Das X.509-Zertifikat ist das Element der PKI, das einen öffentlichen Schlüssel mit einer Identität verknüpft. Dieses Zertifikat ist von einer Zertifizierungsstelle signiert, wodurch seine Authentizität gewährleistet ist.

Die Rolle der Zertifizierungsstellen

Zertifizierungsstellen stellen X.509-Zertifikate aus, prüfen und verwalten sie, die auch als SSL- oder TLS-Zertifikate bekannt sind. Wenn jemand ein Zertifikat anfordert, überprüft die CA die Identität des Antragstellers und erstellt ein Zertifikat.

Das ausgestellte X.509-Zertifikat enthält den öffentlichen Schlüssel des Antragstellers und die digitale Signatur der CA. Es ist Teil der SSL-Vertrauensketten, zu denen auch die Stamm- und Zwischenzertifikate gehören.

Wenn Sie eine Verbindung zu einer sicheren Website herstellen, prüft Ihr Browser die digitale Signatur des Zertifikats anhand der vertrauenswürdigen Zertifizierungsstellen in seinem Zertifikatsspeicher. Wenn sie gültig ist, stellt der Browser eine sichere Verbindung her.

Zertifikatssignierungsanfrage (CSR)

Wie können Sie also ein X.509-Zertifikat erhalten? Sie müssen einen Antrag auf Unterzeichnung eines Zertifikats (CSR) stellen. Das ist dasselbe wie der Kauf eines SSL-Zertifikats. Im Folgenden wird das Verfahren Schritt für Schritt beschrieben:

1. Erzeugen Sie ein Schlüsselpaar aus privatem und öffentlichem Schlüssel: Dies ist Ihr eindeutiger Bezeichner.
2. Erstellen Sie eine CSR: Diese enthält Ihren öffentlichen Schlüssel und einige persönliche Informationen. Die ersten beiden Schritte können Sie mit unserem Generator-Tool durchführen.
3. Senden Sie die CSR an die ausstellende CA. Die Zertifizierungsstelle überprüft Ihre Identität und Ihre CSR und stellt Ihnen dann die Zertifikatsdateien per E-Mail zu.

Digitale Signaturen und wie X.509Zertifikate Vertrauen schaffen

Digitale Signaturen sind kryptografische Elemente, die die Identität des Absenders und die Integrität der übermittelten Daten bestätigen. Sie werden mit einem privaten Schlüssel erstellt, den nur der Absender kennt.

Wenn Sie eine digital signierte Nachricht erhalten, verwenden Sie den öffentlichen Schlüssel des Absenders, der in dessen X.509-Zertifikat eingebettet ist, um die Signatur zu überprüfen. Dieses Verfahren fördert das Vertrauen, da es Ihnen versichert, dass die Nachricht tatsächlich von dem angegebenen Absender stammt und nicht verändert wurde.

Was sind die Hauptverwendungszwecke von X.509Infrastruktur für öffentliche Schlüssel?

Sie fragen sich vielleicht, wie die X.509Public Key Infrastructure in der realen Welt funktioniert.

Es wird häufig für SSL/TLS verwendet, um das Surfen im Internet zu sichern, indem verschlüsselte Verbindungen zwischen einem Webserver und einem Browser hergestellt werden.

Darüber hinaus verwenden wir es für die Verschlüsselung und Signierung von E-Mails (S/MIME), das Signieren von Code, die Gewährung von VPN-Zugang und die Erstellung digitaler Dokumente.

SSL/TLS für sicheres Web-Browsing

Wenn ein Browser eine sichere Verbindung mit einem Webserver herstellt, antwortet der Server mit seinem X.509-Zertifikat, das seinen öffentlichen Schlüssel enthält. Der Browser prüft dann die Echtheit des Zertifikats, indem er seine Gültigkeit bestätigt.

Wenn das Zertifikat gültig ist, verwendet der Browser den öffentlichen Schlüssel, um einen Sitzungsschlüssel zu verschlüsseln und eine sichere und verschlüsselte Verbindung herzustellen. Dieses SSL/TLS-Protokoll schützt die Daten während der Übertragung und ist ein wesentlicher Bestandteil der modernen Internetsicherheit.

E-Mail-Verschlüsselung und -Signierung (S/MIME)

Als Standard für die Verschlüsselung von E-Mails verwendet S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions) X.509-Zertifikate, um die Authentizität und Integrität von verschlüsselten E-Mails zu gewährleisten.

Der Client des Absenders signiert die ausgehende E-Mail mit dem privaten Schlüssel des Absenders und verschlüsselt sie dann mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers. Der Client des Empfängers wiederum entschlüsselt die E-Mail mit dem privaten Schlüssel des Empfängers und überprüft dann die Signatur mit dem öffentlichen Schlüssel des Absenders.

Dieses Verfahren stellt sicher, dass nur der vorgesehene Empfänger die E-Mail lesen kann und dass die E-Mail auf ihrem Weg nicht manipuliert wurde.

Code-Signierung

Code Signing authentifiziert die Softwarequelle: Das Zertifikat bestätigt, dass die Software von einem bekannten Herausgeber stammt, was das Vertrauen der Benutzer stärkt.

So wird sichergestellt, dass die Software seit ihrer Unterzeichnung nicht mehr verändert wurde, was mögliche Sicherheitslücken verhindert.

Das Code-Signing-Zertifikat sorgt für sicherere Downloads aus dem Internet und minimiert das Risiko der Infiltration von Malware. Sie bindet den Code an eine bestimmte Stelle und verhindert so bösartige Praktiken.

Daher ist die durch X.509-Zertifikate gestützte Codesignierung für die Aufrechterhaltung eines sicheren digitalen Ökosystems unerlässlich.

VPN-Zugang

Die X.509-Zertifikate sorgen für sichere Verbindungen, indem sie die Daten zwischen Ihrem Gerät und dem VPN-Server verschlüsseln. Diese Verschlüsselung verhindert unbefugten Zugriff und gewährleistet, dass Ihre Daten privat und sicher bleiben.

Der VPN-Zugangspunkt prüft die Authentizität des X.509-Zertifikats, bevor er eine sichere Verbindung herstellt. Der Validierungsprozess hilft, mögliche Spoofing-Angriffe abzuwehren. Wenn das Zertifikat ungültig ist oder manipuliert wurde, können Sie keine sichere Verbindung herstellen.

Digitale Dokumentensignaturen

X.509-Zertifikate validieren Dokumente. Sie überprüfen die Unterschriften Ihrer digitalen Dokumente und bestätigen, dass Sie der rechtmäßige Absender sind. Der Empfänger kann überprüfen, ob das Dokument während des Austauschs persönlicher Informationen verändert wurde. Außerdem können Sie die Urheberschaft nicht verleugnen, was im juristischen Bereich von entscheidender Bedeutung ist, und Sie können den Inhalt der Dokumente vor unbefugtem Zugriff schützen. Dank X.509-Zertifikaten ist das Signieren von Dokumenten schnell und einfach.

FAQ

Ist x.509 das Gleiche wie SSL?

Nein. x.509 ist ein Standard für digitale Zertifikate. SSL (und TLS) sind Protokolle, die diese Zertifikate für die sichere Kommunikation verwenden.

Ist x.509 eine PKI?

Nein. x.509 ist eine Komponente der PKI, nicht die gesamte Infrastruktur.

Warum wird es x.509 genannt?

Es stammt aus der Reihe der ITU-T X-Normen.

Ist ein x.509Zertifikat öffentlich oder privat?

Das x.509-Zertifikat enthält den öffentlichen Schlüssel, während der zugehörige private Schlüssel vertraulich bleibt.

Werden x.509Zertifikate ablaufen?

Ja, sie haben eine Gültigkeitsdauer und müssen nach Ablauf erneuert werden.

Was ist der Unterschied zwischen RSA und x.509?

RSA ist ein kryptographischer Algorithmus. x.509 ist ein Standard für digitale Zertifikate.

Was ist der Unterschied zwischen einem SSH-Zertifikat und einem x.509Zertifikat?

SSH-Zertifikate erleichtern den sicheren Shell-Zugang, während x.509 eine umfassende sichere Kommunikation gewährleistet.

Was ist der Unterschied zwischen x.509 und PEM?

PEM (Privacy Enhanced Mail) ist ein Dateiformat. Es kann x.509-Zertifikate und andere Datentypen darstellen.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass digitale X.509-Zertifikate in der digitalen Welt, insbesondere in Computernetzen, unverzichtbar sind. Mit ihrer Fähigkeit, Vertrauen zu schaffen, Daten zu verschlüsseln und Nichtabstreitbarkeit zu gewährleisten, unterstützen X.509-Zertifikate wichtige Aspekte unseres Online-Lebens, vom sicheren Surfen im Internet und der E-Mail-Verschlüsselung bis hin zu Code Signing und VPN-Zugang.

In einer zunehmend datengesteuerten Welt gewährleistet diese Technologie, dass unsere digitalen Transaktionen und Kommunikationen sicher und zuverlässig bleiben.