证书介绍

什么是证书

• 先来回顾一下数字签名技术。
  数字签名就是将消息的散列值用自己的私钥进行加密，然后接收端用对应的公钥进行解密得出散列值，再和接收端自己计算的散列值做比对。
  整个过程中最为关键的是公钥的正确性，如果公钥是中间人的，则可以形成中间人攻击。
• 证书
  证书就是为了解决上面的公钥问题的。
  证书就是由认证机构对某个公钥施加数字签名，并附上此公钥所属人的姓名、组织、邮箱形成的文件。又称为公钥证书。

证书应用场景流程

1. 接收者生成密钥对
2. 接收者在认证机构注册自己的公钥
3. 认证机构用自己的私钥对接收者的公钥施加数字签名并生成证书
4. 发送者得到认证机构发布的证书
5. 发送者使用认证机构的公钥解密证书，得到接收者的公钥
6. 发送者使用接收者的公钥对消息进行加密，发送给接收者
7. 接收者接收到消息后，用自己的私钥解密获得明文消息

X.509证书内容

• 签名前的证书
  • 规范版本: 现在一般要求版本是3
  • 证书序列号
  • 数字签名算法： 一般都是SHA1WithRSA，意思是用RSA对SHA1散列值进行签名
  • 证书颁发者
  • 有效期起始时间
  • 有效期结束时间
  • 公钥所有人
  • 公钥算法：现在一般都是RSA
  • 公钥内容
• 数字签名算法：一般都是SHA1WithRSA，意思是用RSA对SHA1散列值进行签名
• 数字签名内容

公钥基础设施(PKI)

什么是公钥基础设施

• 英文全称是Public-Key Infrastructure
• 简单的说就是证书各种规格、规范的总称
• 涉及到的角色包括
  • 用户：使用证书的实体
  • 认证机构：颁发证书的实体
  • 仓库：保存证书的数据库

认证机构的工作

• 生成密钥对
  这个工作可以有用户自己完成。
• 注册证书
  就是用自己的私钥完成对注册人公钥的数字签名，并附上其他信息。
• 作废证书和CRL
  证书在某些情况下是需要作废的，例如私钥已经泄露。
  CRL就是一张作废的证书序列号的清单，并附上认证机构的数字签名。
  不过仅凭CRL来判断证书是否有效，还需要查询最新的CRL。

证书的层级结构

• 简单的说就是逐级分层的签名认证，最上面一层是CA认证，根认证。
• 根证书是认证机构的自签名，下一级证书是下一级的公钥被根证书的私钥签名。
• 这样看的话，基本至少应该有两级证书
• 至于为什么会有这样的需求，书本里并没有描述。

对证书的攻击

• 在公钥注册之前发动攻击
  • 在准备注册人发送给认证机构的公钥替换掉
  • 破解的办法是认证机构在颁布证书之前，发给注册人确认
• 注册相似人名进行攻击
  • 攻击很好理解，类似于周黑鸭和邹黑鸭的商标。
  • 破解的办法是认证机构确认个人信息的身份
• 窃取认证机构的私钥进行攻击
• 攻击者伪装成认证机构进行攻击
• 钻CRL的空子进行攻击(1)
  利用CRL发布的时间差来发动攻击
• 钻CRL的空子进行攻击(2)
  简单的说是注册一方，在发送消息后，申请证书注销。利用时间差来晚成攻击，而且可以否认是自己发送。