Czym jest PKI i dlaczego jest ważne?

Liczba podłączonych urządzeń IoT w sieciach korporacyjnych szybko rośnie. Wzrost ten przynosi wiele korzyści — większą wydajność, inteligentniejsze podejmowanie decyzji i lepszą obsługę klienta — ale także poważne wyzwania związane z bezpieczeństwem. Bezpieczne podłączenie tysięcy urządzeń IoT i zarządzanie dostępem w różnych segmentach sieci nie jest proste.

W tym miejscu ważną rolę odgrywa infrastruktura klucza publicznego (PKI). PKI pomaga organizacjom budować zaufane i bezpieczne środowisko cyfrowe poprzez weryfikację tożsamości i szyfrowanie komunikacji między systemami, użytkownikami i urządzeniami.

Czym jest PKI?

PKI, czyli infrastruktura klucza publicznego, to system zasad, procedur i technologii wykorzystujących certyfikaty cyfrowe i szyfrowanie w celu zabezpieczenia komunikacji cyfrowej. Zapewnia on poufność, odporność na manipulacje i weryfikację danych wymienianych między użytkownikami, urządzeniami i aplikacjami.

Zasadniczo PKI umożliwia organizacjom:

• uwierzytelnianie tożsamości użytkowników, urządzeń i usług
• szyfrowanie danych w trakcie przesyłania w celu zapobiegania podsłuchiwaniu
• gwarantowanie integralności danych, tak aby nie można było ich zmienić bez wykrycia
• zapewnienie nieodwołalności, gwarantując, że transakcje cyfrowe nie mogą zostać później unieważnione

PKI ma fundamentalne znaczenie dla budowania zaufanych sieci, szczególnie w przypadku skalowania aplikacji IoT, OT lub korporacyjnych.

Podstawowe elementy PKI

PKI składa się z kilku współzależnych elementów, które współpracują ze sobą w celu budowania zaufania:

• Certyfikaty cyfrowe działają jak elektroniczne dowody tożsamości, potwierdzając tożsamość użytkowników, serwerów lub urządzeń. Opierają się one na kluczach kryptograficznych, które umożliwiają bezpieczną komunikację.
• Urzędy certyfikacji (CA) to zaufane podmioty odpowiedzialne za wydawanie i podpisywanie certyfikatów. Wiele organizacji korzysta z głównego urzędu certyfikacji jako ostatecznego punktu odniesienia, który może pozostawać offline ze względów bezpieczeństwa, wspieranego przez pośrednie urzędy certyfikacji, które zajmują się codziennym wydawaniem certyfikatów.
• Urzędy rejestracji (RA) pomagają urzędom certyfikacji, weryfikując wnioski o tożsamość przed wydaniem certyfikatów.
• Urzędy weryfikacyjne (VA) sprawdzają certyfikaty w czasie rzeczywistym, w tym status unieważnienia za pomocą CRL (lista unieważnionych certyfikatów) lub OCSP (protokół statusu certyfikatu online).
• Wreszcie, wszystkie certyfikaty i ich statusy są przechowywane w bazie danych certyfikatów, co zapewnia identyfikowalność, zarządzanie i weryfikację.

Wszystkie te elementy tworzą łańcuch zaufania, łącząc każdy certyfikat z zaufanym głównym urzędem certyfikacji.

Jak działa infrastruktura klucza publicznego

Gdy użytkownik lub urządzenie żąda certyfikatu, RA najpierw weryfikuje Państwa tożsamość. Po zatwierdzeniu CA wydaje certyfikat i podpisuje go cyfrowo, a następnie przechowuje w bazie certyfikatów.

Podczas komunikacji VA weryfikuje certyfikat, potwierdzając, że jest on nadal ważny i nie został unieważniony. Następnie można przystąpić do szyfrowanej komunikacji przy użyciu kluczy publicznych i prywatnych, zapewniając, że tylko upoważnione strony mogą odczytywać lub modyfikować przesyłane informacje.

Taki przebieg pracy chroni zarówno integralność, jak i poufność danych, umożliwiając jednocześnie wzajemne zaufanie między systemami.

Szyfrowanie w PKI

PKI wykorzystuje połączenie szyfrowania symetrycznego i asymetrycznego.

Szyfrowanie symetryczne

Szyfrowanie symetryczne wykorzystuje jeden wspólny klucz do szyfrowania i deszyfrowania danych, zapewniając szybką i skuteczną ochronę dużych ilości informacji. W PKI klucz ten jest zazwyczaj wymieniany w bezpieczny sposób przy użyciu szyfrowania asymetrycznego.

Szyfrowanie asymetryczne

Szyfrowanie asymetryczne, czyli kryptografia klucza publicznego, wykorzystuje parę kluczy: klucz publiczny do szyfrowania i klucz prywatny do deszyfrowania. Umożliwia to bezpieczną komunikację bez bezpośredniego udostępniania tajnych kluczy i jest powszechnie stosowane w celu ustanowienia zaufania i ochrony symetrycznego klucza sesji.

Dzięki połączeniu obu metod PKI zapewnia skalowalne zabezpieczenia odpowiednie dla dużych sieci i złożonych ekosystemów cyfrowych.

Cykl życia certyfikatu

Zarządzanie certyfikatami przez cały cykl ich życia ma kluczowe znaczenie dla utrzymania zaufania:

• Wydanie: Certyfikaty są tworzone i podpisywane przez urząd certyfikacji po weryfikacji.
• Odnowienie: Certyfikaty muszą zostać odświeżone przed wygaśnięciem, aby zapewnić bezpieczeństwo działania.
• Unieważnienie: Certyfikaty, które zostały naruszone lub nie są już potrzebne, są unieważniane, aby zapobiec ich niewłaściwemu wykorzystaniu.
• Automatyzacja: Rozwiązania Managed PKI automatyzują te procesy, zmniejszając ryzyko błędu ludzkiego i obciążenie operacyjne.

Skuteczne zarządzanie cyklem życia certyfikatów zapewnia ich wiarygodność i bezpieczeństwo sieci.

Przechowywanie i ochrona kluczy

Klucze prywatne stanowią podstawę bezpieczeństwa PKI. Organizacje wykorzystują moduły HSM (Hardware Security Modules) do ochrony tych kluczy przed naruszeniem. Moduły HSM zapewniają bezpieczne przechowywanie, tworzenie kopii zapasowych i kontrolowany dostęp, gwarantując bezpieczeństwo kluczy prywatnych nawet w przypadku naruszenia systemów.

Wzmocnienie bezpieczeństwa dzięki PKI

PKI stanowi solidną podstawę do ochrony danych, uwierzytelniania urządzeń i utrzymania zaufania w całym środowisku cyfrowym. Jest to kluczowy element nowoczesnego bezpieczeństwa sieci i IoT.

Jeśli chcą Państwo dowiedzieć się więcej o tym, jak PKI może wesprzeć Państwa organizację, prosimy o kontakt z naszym zespołem lub zapoznanie się z naszymi partnerami technologicznymi PKI.