Public-Key-Infrastruktur

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Public-Key-Infrastruktur
TypKonzept
QuellenQuelle - Informationssicherheit Zusammenfassung
Quelle - Recherche - Kryptographie heute 2026
Erstellt2026-09-24
Aktualisiert2026-09-25
Tagskryptographie, pki, zertifikat, protokolle

Eine PKI umfasst alle Instanzen, die asymmetrische Kryptographie in offenen Systemen nutzbar machen: Sie registriert Nutzer und stellt Zertifikate aus, verwaltet und prüft sie. Grundlage sind X.509-Zertifikate, CAs und RAs.

Bestandteile

(Quelle - Informationssicherheit Zusammenfassung)

  • Dienste
  • Zentrale Datenbank (LDAP-Verzeichnis): digitale Zertifikate, öffentliche Schlüssel und Benutzernamen. Sie wird von der CA verwaltet.
  • Certificate Authority (CA): vertrauenswürdige Instanz, die Teilnehmer mit digitalen Zertifikaten beglaubigt. Sie stellt Schlüssel aus, verwaltet Zertifikate (hinzufügen, löschen) und kann sie zurückrufen. Sie stellt zwei Typen aus: CA certificates und End-entity certificates.
  • Registration Authority (RA): nimmt Zertifikatsanträge entgegen, prüft sie und leitet sie an die CA weiter. Sie wird in grösseren Umgebungen eingesetzt, um die CA von Administration zu entlasten.
  • Benutzer in einer Client/Server-Umgebung.

CA-Hierarchie

Die CAs sind hierarchisch organisiert. Beispiel der Quelle (S. 37): Die Wurzel-CA Obtree Technologies Inc. Basel zertifiziert Unter-CAs für einen Standort (Holbeinstrasse 75) und die Landesgesellschaften (Scandinavia A/S, Germany GmbH, España S.A., UK Ltd.). Diese zertifizieren wiederum ihre Abteilungen (Sales, Support, Marketing). An vielen Knoten sitzen eigene RAs, welche die Anträge vor Ort prüfen. Wer der Wurzel vertraut, vertraut damit der ganzen Kette.

Standards und Anwendungen

  • Fast alle Zertifikate im Internet basieren auf X.509 Version 3.
  • PKI-fähige Anwendungen: Webbrowser (SSL), E-Mail-Client (S/MIME, signieren und verschlüsseln), VPN-Software und -Hardware.
  • PGP (Pretty Good Privacy): verzichtet auf CAs. Die Nutzer beglaubigen ihre Schlüssel gegenseitig. Zertifikats- und Nachrichtenformat weichen von X.509 und S/MIME ab.
  • SSL: sichere Client/Server-Kommunikation oberhalb von TCP/IP (für HTTP, FTP, Telnet, LDAP). Authentisiert den Server und optional den Client, sichert Integrität in gewissem Umfang und Vertraulichkeit durch Verschlüsselung.
  • IPSec: Authentisierung, Integrität und Vertraulichkeit auf Netzebene (Netzwerksicherheit).
  • S-HTTP: schützt HTTP-Nachrichten ähnlich wie S/MIME, hat aber keine Marktrelevanz erlangt.
  • Authenticode: Signatur für herunterladbaren Code (Digitale Signatur).

Aktueller Stand (2026)

Überholt

SSL und S-HTTP aus der Quelle von 2004 sind abgelöst.

  • Aus SSL wurde TLS. TLS 1.0 und 1.1 sind seit RFC 8996 (2021) formell veraltet. Aktuell ist TLS 1.3 (RFC 8446, 2018) mit neuem Handshake und nur noch Verfahren mit Forward Secrecy. RSA-Schlüsseltransport, statisches Diffie-Hellman, CBC und SHA-1 wurden entfernt (Quelle - Recherche - Kryptographie heute 2026).
  • Der Schlüsselaustausch in TLS 1.3 läuft heute meist hybrid mit Post-Quanten-Verfahren (X25519MLKEM768, RFC 10024), siehe Verschlüsselung.
Einordnung (Claude)
  • HTTPS (HTTP über TLS) hat sich durchgesetzt, S-HTTP ist verschwunden. Durch Let's Encrypt (ab 2015) sind Serverzertifikate kostenlos und automatisiert, ihre Laufzeit wird schrittweise stark verkürzt.
  • Die Unterscheidung „hierarchisch (X.509) vs. Web of Trust (PGP)“ ist bis heute das Grundmuster, wie Vertrauen in öffentliche Schlüssel entsteht.

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Kategorien: kryptographie | pki | zertifikat | protokolle