Infrastruktur Kunci Publik

Fitur yang paling berbeda dari Public Key Infrastructure (PKI) adalah menggunakan sepasang kunci untuk mencapai layanan keamanan yang mendasarinya. Pasangan kunci terdiri dari kunci pribadi dan kunci publik.

Karena kunci publik berada dalam domain terbuka, kemungkinan besar kunci tersebut akan disalahgunakan. Oleh karena itu, penting untuk membangun dan memelihara beberapa jenis infrastruktur tepercaya untuk mengelola kunci-kunci ini.

Manajemen Kunci

Sudah jelas bahwa keamanan dari setiap kriptosistem bergantung pada seberapa aman kuncinya dikelola. Tanpa prosedur yang aman untuk penanganan kunci kriptografi, manfaat dari penggunaan skema kriptografi yang kuat berpotensi hilang.

Telah diamati bahwa skema kriptografi jarang dikompromikan melalui kelemahan dalam desainnya. Namun, mereka sering kali dikompromikan melalui manajemen kunci yang buruk.

Ada beberapa aspek penting dari manajemen kunci yaitu sebagai berikut -

Kunci kriptografi hanyalah potongan data khusus. Manajemen kunci mengacu pada administrasi kunci kriptografi yang aman.
Manajemen kunci menangani seluruh siklus hidup kunci seperti yang digambarkan dalam ilustrasi berikut -

Ada dua persyaratan khusus dari manajemen kunci untuk kriptografi kunci publik.
- Secrecy of private keys. Sepanjang siklus hidup kunci, kunci rahasia harus tetap dirahasiakan dari semua pihak kecuali mereka yang merupakan pemilik dan berwenang untuk menggunakannya.
- Assurance of public keys.Dalam kriptografi kunci publik, kunci publik berada dalam domain terbuka dan dilihat sebagai bagian data publik. Secara default, tidak ada jaminan apakah kunci publik benar, dengan siapa kunci tersebut dapat dikaitkan, atau untuk apa kunci tersebut dapat digunakan. Oleh karena itu, manajemen kunci dari kunci publik perlu lebih difokuskan secara eksplisit pada jaminan tujuan kunci publik.

Persyaratan paling penting dari 'jaminan kunci publik' dapat dicapai melalui infrastruktur kunci publik (PKI), sistem manajemen kunci untuk mendukung kriptografi kunci publik.

Infrastruktur Kunci Publik (PKI)

PKI memberikan jaminan kunci publik. Ini memberikan identifikasi kunci publik dan distribusinya. Anatomi PKI terdiri dari komponen-komponen berikut.

Sertifikat Kunci Publik, biasa disebut sebagai 'sertifikat digital'.
Token Kunci Pribadi.
Otoritas Sertifikasi.
Otoritas Registrasi.
Sistem Manajemen Sertifikat.

Sertifikat digital

Sebagai analogi, sertifikat dapat dianggap sebagai kartu identitas yang dikeluarkan untuk orang tersebut. Orang menggunakan KTP seperti SIM, paspor untuk membuktikan identitasnya. Sertifikat digital melakukan hal dasar yang sama di dunia elektronik, tetapi dengan satu perbedaan.

Sertifikat Digital tidak hanya dikeluarkan untuk orang-orang tetapi juga dapat dikeluarkan untuk komputer, paket perangkat lunak atau apapun yang perlu untuk membuktikan identitas di dunia elektronik.

Sertifikat digital didasarkan pada standar ITU X.509 yang mendefinisikan format sertifikat standar untuk sertifikat kunci publik dan validasi sertifikasi. Karenanya, sertifikat digital terkadang juga disebut sebagai sertifikat X.509.

Kunci publik yang berkaitan dengan klien pengguna disimpan dalam sertifikat digital oleh Otoritas Sertifikasi (CA) bersama dengan informasi relevan lainnya seperti informasi klien, tanggal kedaluwarsa, penggunaan, penerbit, dll.
CA menandatangani seluruh informasi ini secara digital dan menyertakan tanda tangan digital dalam sertifikat.
Siapapun yang membutuhkan jaminan tentang kunci publik dan informasi klien yang terkait, dia melakukan proses validasi tanda tangan menggunakan kunci publik CA. Validasi yang berhasil memastikan bahwa kunci publik yang diberikan dalam sertifikat adalah milik orang yang detailnya diberikan dalam sertifikat.

Proses memperoleh Sertifikat Digital oleh seseorang / entitas digambarkan dalam ilustrasi berikut.

Seperti yang ditunjukkan dalam ilustrasi, CA menerima aplikasi dari klien untuk mengesahkan kunci publiknya. CA, setelah memverifikasi identitas klien, menerbitkan sertifikat digital untuk klien tersebut.

Otoritas Sertifikasi (CA)

Sebagaimana dibahas di atas, CA mengeluarkan sertifikat ke klien dan membantu pengguna lain untuk memverifikasi sertifikat. CA bertanggung jawab untuk mengidentifikasi dengan benar identitas klien yang meminta sertifikat untuk diterbitkan, dan memastikan bahwa informasi yang terkandung di dalam sertifikat itu benar dan menandatanganinya secara digital.

Fungsi Utama CA

Fungsi utama CA adalah sebagai berikut -

Generating key pairs - CA dapat membuat pasangan kunci secara independen atau bersama-sama dengan klien.
Issuing digital certificates- CA dapat dianggap sebagai PKI yang setara dengan agen paspor - CA mengeluarkan sertifikat setelah klien memberikan kredensial untuk mengkonfirmasi identitasnya. CA kemudian menandatangani sertifikat untuk mencegah modifikasi detail yang terkandung dalam sertifikat.
Publishing Certificates- CA perlu menerbitkan sertifikat agar pengguna dapat menemukannya. Ada dua cara untuk mencapai ini. Salah satunya adalah menerbitkan sertifikat yang setara dengan direktori telepon elektronik. Cara lainnya adalah mengirimkan sertifikat Anda kepada orang-orang yang menurut Anda mungkin membutuhkannya dengan satu atau lain cara.
Verifying Certificates - CA membuat kunci publiknya tersedia di lingkungan untuk membantu verifikasi tanda tangannya pada sertifikat digital klien.
Revocation of Certificates- Terkadang, CA mencabut sertifikat yang diterbitkan karena beberapa alasan seperti kunci privat yang dikompromikan oleh pengguna atau hilangnya kepercayaan pada klien. Setelah pencabutan, CA menyimpan daftar semua sertifikat yang dicabut yang tersedia untuk lingkungan.

Kelas Sertifikat

Ada empat kelas sertifikat yang khas -

Class 1 - Sertifikat ini dapat diperoleh dengan mudah dengan memberikan alamat email.
Class 2 - Sertifikat ini memerlukan informasi pribadi tambahan untuk diberikan.
Class 3 - Sertifikat ini hanya dapat dibeli setelah dilakukan pemeriksaan terhadap identitas pemohon.
Class 4 - Mereka dapat digunakan oleh pemerintah dan organisasi keuangan yang membutuhkan tingkat kepercayaan yang sangat tinggi.

Otoritas Pendaftaran (RA)

CA dapat menggunakan Otoritas Registrasi (RA) pihak ketiga untuk melakukan pemeriksaan yang diperlukan pada orang atau perusahaan yang meminta sertifikat untuk mengonfirmasi identitas mereka. RA mungkin tampak bagi klien sebagai CA, tetapi mereka tidak benar-benar menandatangani sertifikat yang diterbitkan.

Sistem Manajemen Sertifikat (CMS)

Ini adalah sistem manajemen di mana sertifikat diterbitkan, ditangguhkan sementara atau permanen, diperbarui, atau dicabut. Sistem manajemen sertifikat biasanya tidak menghapus sertifikat karena mungkin perlu untuk membuktikan statusnya pada suatu waktu, mungkin karena alasan hukum. CA bersama dengan RA terkait menjalankan sistem manajemen sertifikat untuk dapat melacak tanggung jawab dan kewajiban mereka.

Token Kunci Pribadi

Sementara kunci publik klien disimpan di sertifikat, kunci privat rahasia terkait dapat disimpan di komputer pemilik kunci. Metode ini umumnya tidak diadopsi. Jika penyerang mendapatkan akses ke komputer, dia dapat dengan mudah mengakses kunci pribadi. Untuk alasan ini, kunci pribadi disimpan pada akses token penyimpanan yang dapat dilepas yang dilindungi melalui kata sandi.

Vendor yang berbeda sering kali menggunakan format penyimpanan yang berbeda dan terkadang berpemilik untuk menyimpan kunci. Misalnya, Entrust menggunakan format .epf berpemilik, sedangkan Verisign, GlobalSign, dan Baltimore menggunakan format .p12 standar.

Hirarki CA

Dengan jaringan yang luas dan persyaratan komunikasi global, secara praktis tidak mungkin untuk memiliki hanya satu CA tepercaya yang darinya semua pengguna memperoleh sertifikat mereka. Kedua, ketersediaan hanya satu CA dapat menyebabkan kesulitan jika CA terganggu.

Dalam kasus seperti itu, model sertifikasi hierarkis menarik karena memungkinkan sertifikat kunci publik untuk digunakan di lingkungan di mana dua pihak yang berkomunikasi tidak memiliki hubungan kepercayaan dengan CA yang sama.

CA root berada di bagian atas hierarki CA dan sertifikat CA root adalah sertifikat yang ditandatangani sendiri.
CA, yang secara langsung berada di bawah root CA (Misalnya, CA1 dan CA2) memiliki sertifikat CA yang ditandatangani oleh CA root.
CA di bawah CA bawahan dalam hierarki (Misalnya, CA5 dan CA6) memiliki sertifikat CA yang ditandatangani oleh CA bawahan tingkat yang lebih tinggi.

Hierarki otoritas sertifikat (CA) tercermin dalam rantai sertifikat. Rantai sertifikat melacak jalur sertifikat dari cabang di hierarki ke akar hierarki.

Ilustrasi berikut memperlihatkan hierarki CA dengan rantai sertifikat yang mengarah dari sertifikat entitas melalui dua sertifikat CA subordinat (CA6 dan CA3) ke sertifikat CA untuk root CA.

Memverifikasi rantai sertifikat adalah proses memastikan bahwa rantai sertifikat tertentu valid, ditandatangani dengan benar, dan dapat dipercaya. Prosedur berikut memverifikasi rantai sertifikat, dimulai dengan sertifikat yang disajikan untuk otentikasi -

Klien yang keasliannya sedang diverifikasi memberikan sertifikatnya, umumnya bersama dengan rantai sertifikat hingga Root CA.
Penguji mengambil sertifikat dan memvalidasi dengan menggunakan kunci publik penerbit. Kunci publik penerbit ditemukan di sertifikat penerbit yang ada di rantai di sebelah sertifikat klien.
Sekarang jika CA yang lebih tinggi yang telah menandatangani sertifikat penerbit, dipercaya oleh pemverifikasi, verifikasi berhasil dan berhenti di sini.
Jika tidak, sertifikat penerbit diverifikasi dengan cara yang sama seperti yang dilakukan untuk klien pada langkah-langkah di atas. Proses ini berlanjut hingga CA tepercaya ditemukan di antara keduanya atau dilanjutkan hingga Root CA.