certificados e infraestructura de llave...

Seguridad en Sistemas de Información Francisco Rodríguez Henríquez

Certificados e Infraestructurade Llave Pública

Francisco Rodríguez-HenríquezCINVESTAV-IPN

Depto. de Ingeniería EléctricaSección de Computación


Conceptos Básicos


Autenticación: Definición

La Autenticación es un proceso que tiene comofinalidad verificar la información referente aun determinado objeto, por ejemplo:

• La identidad del remitente (ya sea undispositivo electrónico y/o un usuario).

• La integridad de la información enviada.

• El momento de envío de la información.

• La validez de la firma.

.


Autenticación: Mecanismos

La autenticación asegura que la identidad de losparticipantes sea verdadera. Se pueden evaluar tresaspectos para autenticar usuarios:

• verificar algo que el usuario tiene;

• poner a prueba al usuario sobre algo que sabe, estoes, pedirle una contraseña y,

• verificar algo que el usuario es, por ejemplo,analizar sus huellas dactilares o su retina.


Confidencialidad con llave pública


Funciones Hash– Producen huellas digitales de longitud fija para

documentos de longitud arbitraria. De esta maneraproducen información útil para detectar modificacionesmaliciosas

– Traducen contraseñas a salidas de longitud fija.

– Pueden ser utilizadas para producir números aleatorios

– Proveen autenticación básica a través de la funcionalidadMAC [Message Authentication Code]

– Utilizadas como bloques básicas para firmas digitales


Esquema básico de una función hash


Obtención de llave privada


Generación de números aleatorios confunciones hash


Función hash+Llave= MAC


Autenticación básica con firmasdigitales


Infraestructura de LlavePública (PKI)


Autenticación a través de unatercera entidad


¿Para qué y por qué utilizarPKI?


Los problemas que surgen del uso de algoritmosasimétricos sin el respaldo de infraestructurasadicionales pueden dividirse en cuatro áreas[Schneier03]:

1. Autenticidad de llave.2. Revocación de llaves.3. No repudio4. Aplicación de Políticas

Problemas con algoritmos asimétricos


1. Autenticidad de llave. El objetivo primario de laautenticación de la llave pública de una entidad esfundamentalmente evitar ataques como intruso de en medioy usurpación de identidad

Autenticidad de Llave


2. Revocación de llaves. C ha robado la llave privada de lacomputadora de A. Ergo,

• C es capaz de usarla para leer todos los mensajes quefueron 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 unnuevo par de llaves y no continuar utilizando las anteriores.Problema de diseño:

¿Cómo hacer saber a las personas que envían correoelectrónico a A, que su par de llaves han sido revocado?

Revocación de Llaves


3. No Repudio. Uno de los propósitos de una firma digitales asegurar el no-repudio. Si A mantiene su llave privadaen secreto, significa que nadie más puede generar unafirma digital de un documento más que A mismo. Sinembargo, A puede no honrar su firma digital afirmandosimplemente que la llave con la cual se generó la firmano 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


4. Aplicación de Políticas. Suponga que una compañía desea asignar unpar de llaves a cada empleado, de manera tal que cada uno de ellospueda 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 unacombinación de software, tecnologías de cifrado, yservicios que permiten proteger la seguridad de lastransacciones de información en un sistema distribuido.

PKI integra [o al menos intenta ¡!] certificados digitales,criptografía de llave pública y autoridades decertificación en una arquitectura de seguridad unificada.

Infraestructura de Llave Pública(PKI)


Componentes PKI


Entidad final. Término genérico para denotar a losusuarios finales o cualquier entidad que pueda seridentificada (personas, servidores, compañías, etc.)mediante un certificado digital expedido por unaAutoridad Certificadora.Autoridad Certificadora (AC). La AC es la entidad queexpide los certificados digitales, así como la lista derevocaci´on (CRL). Adicionalmente puede soportarfunciones administrativas, aunque generalmente éstas sondelegadas a una o varias Autoridades de Registro.

Infraestructura de Llave Pública(PKI) (1/2)


Autoridad de Registro (AR). Una AR es componenteopcional que puede asumir funciones administrativas de laCA.Repositorio. El repositorio es el término genérico utilizadopara denotar cualquier método para almacenamiento decertificados y listas de revocación (CRLs) que permita elacceso por parte de las entidades finales a dichosdocumentos.Emisor CRL. El emisor CRL es un componente opcional elcual puede ser utilizado por una AC para delegar las tareasde publicación de las listas de revocación.

Infraestructura de Llave Pública(PKI) (2/2)


Certificados y Autoridadescertificadoras


Una Autoridad Certificadora, es el componentefundamental de la infraestructura de llave pública. Es unacombinación de hardware, software, y personas queconforman una arquitectura de seguridad. La AC esconocida por sus dos atributos más importantes: su llavepública y su nombre o identificador.La AC expide certificados de llave pública para cadaentidad, confirmando plenamente la identidad del suscriptorcon sus respectivos documentos de identidad.

Autoridad Certificadora


Una Autoridad Certificadora desempeña cuatro funciones

básicas en PKI:

1. Expedición de certificados digitales.

2. Expedición de listas de revocación.

3. Publicación de sus certificados digitales y

correspondiente lista de revocación.

4. Almacenamiento del estado de los certificados expirados

que ha expedido.

Autoridad Certificadora


ACs

Usuarios finales

ACs de nivel alto

AC raíz

La arquitectura de PKI esjerárquica


• El verificador debe conocer lallave pública de la AC raíz.

• Cada llave pública es resueltauna a una

• Todas las ACs en la trayectoriadeben ser de toda la confianzadle verificador

Trayectorias de Certificados


Arquitecturas PKI


ACs

Usuarios Finales

Certificados puente

Certificados Puente


Un Certificado Digital es un documento que vincula unallave pública con una entidad final y que es firmado poruna autoridad certificadora para demostrar su validez eintegridad.

Certificado Digital: Definición

firmaLlave Púb Datos usuario: atributos, privilegios, etc.

firma del digesto de los datos


Información deidentificación del sujeto

Llave pública del sujeto

Nombre de la AutoridadCertificadora

Número de serie

Firma digital de laAutoridad Certificadora

GenerarFirma digital

Llave privada de la Autoridad deCertificación

Certificado

Certificados


Un certificado digital incluye la llave pública, informaciónacerca de la identidad del suscriptor que posee la llaveprivada, un período de validez del certificado, y la firmadigital de la propia autoridad certificadora. El certificadopuede contener otros campos como por ejemplo:información adicional sobre la autoridad certificadora oinformación acerca de usos recomendados para la llavepública.

Certificado Digital


Ciclo de vida un certificado digital

Generar llaves

Generar certificado

certificado válido y enuso Llave privada

comprometida

Certificado expirado

recertificar

Certificadorevocado

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 deCertificados

Seguridad en Sistemas de Información Francisco Rodríguez HenríquezFig. 1. Entorno de una Autoridad Certificadora

Certificado TBS


Generación de certificado X.509


Separación de componentes de un certificadoX.509


Firma de Certificado


Verificación de certificado digital

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