L’infrastruttura a chiave pubblica quale strumento di sicurezza per le reti. Sviluppo di autorità di certificazione in ambiente Opensource
Autore
Sergio Sagliocco - Politecnico di Torino - [2000-01]
Documenti
Abstract
In questi ultimi anni, l’uso della rete più grande del mondo (ovvero Internet) è cresciuto in modo esponenziale: oggi, infatti, praticamente in ogni famiglia vi è un computer collegato ad essa. Questa diffusione così capillare ha portato molti operatori commerciali ad offrire i loro servizi in maniera telematica, cosicché l’utente possa accedervi comodamente da casa o dall’ufficio tramite un normalissimo PC. Questi servizi possono essere i più svariati: si va dalla possibilità di consultare i quotidiani a quella di effettuare pagamenti. Da questi due esempi che abbiamo fatto si può notare subito una grandissima differenza: nel primo caso non vi è alcun accesso a dati personali e/o delicati, nel secondo caso invece sì. Si capisce immediatamente che se si vuole diffondere l’uso di un servizio che tratti informazioni delicate, il fornitore del medesimo deve dare all’utente la massima garanzia che questo sia eseguito nella massima sicurezza garantendo da un lato la privacy dell’utente e dall’altro l’impossibilità di non essere frodato, o per lo meno garantendo che la probabilità di essere frodato sia comparabile con quella che si avrebbe se l’utente accedesse al servizio in maniera tradizionale (quindi per esempio andando in banca nel caso di un pagamento).
Purtroppo i protocolli applicati alla rete Internet sono intrinsecamente insicuri, in quanto questi sono nati parecchi anni fa e per di più in ambiente accademico e cioè in un contesto molto meno “selvaggio” di quello che si è raggiunto al giorno d’oggi dove il pericolo di essere vittima di una frode è sempre in agguato. I punti deboli di tutti i protocolli basati sullo stack TCP/IP sono essenzialmente due: non forniscono alle applicazioni la possibilità di scambiarsi i dati in modo cifrato ed inoltre l’unico modo di autenticazione previsto è basato sull’uso di password il quale è altamente
sconsigliato se l’applicazione in questione deve garantire un livello di sicurezza medio-alto.
Siccome la necessità di comunicare in modo sicuro è cresciuta parecchio, negli ultimi anni sono stati implementati nuovi protocolli per dare alle applicazioni la possibilità di usare algoritmi di cifratura standard; tali algoritmi si possono suddividere in due grandi categorie:
1.algoritmi simmetrici
2.algoritmi asimmetrici
Entrambi hanno vantaggi e svantaggi, quindi in molte applicazioni spesso se ne fa un uso misto al fine di usufruire dei vantaggi di entrambi. Gli algoritmi asimmetrici (anche detti a chiave pubblica) prevedono che ogni utente debba possedere una coppia di chiavi: una privata (che deve tenere segreta) ed una pubblica (che può, o meglio deve, diffondere il più possibile se vuole che gli altri comunichino con lui in modo sicuro). Lo standard che ormai si è affermato (e che continua ad evolvere) per la diffusione delle chiavi pubbliche è basato su una struttura dati chiamata certificato digitale X.509: tale struttura serve a garantire alla comunità che la chiave pubblica in essa contenuta appartiene all’intestatario del certificato.
Un certificato digitale può essere quindi paragonato ad una sorta di carta d’identità solo che al posto della foto (che servirebbe praticamente a nulla siccome non potrebbe essere verificata) vi è la propria chiave pubblica; e proprio come una comunissima carta d’identità, un certificato digitale deve essere emesso da un’autorità, detta di certificazione (o più brevemente CA), che controlli e verifichi i dati da certificare e che fornisca fiducia al resto della comunità1.
I compiti di un’autorità di certificazione possono essere riassunti come di seguito:
1.raccogliere le varie richieste di certificazione che giungono;
2.vagliare ed approvare le richieste;
3.emettere i certificati relativi alle richieste approvate;
4.rendere possibile la distribuzione dei certificati emessi, per esempio pubblicandoli su WEB, FTP o LDAP;
5.effettuare il backup di tutti i certificati emesse ed eventualmente delle chiavi private (nel caso che queste siano state generate dalla CA);
6.gestire le richieste di revoca di un certificato: la revoca di un certificato si ha quando le informazioni contenute nel certificato cambiano oppure quando la segretezza della chiave privata associata al certificato viene meno; la CA deve quindi prevedere un metodo tale per cui renda pubblico il fatto che un certificato è stato revocato (ed eventualmente anche per quale motivo).
Purtroppo i protocolli applicati alla rete Internet sono intrinsecamente insicuri, in quanto questi sono nati parecchi anni fa e per di più in ambiente accademico e cioè in un contesto molto meno “selvaggio” di quello che si è raggiunto al giorno d’oggi dove il pericolo di essere vittima di una frode è sempre in agguato. I punti deboli di tutti i protocolli basati sullo stack TCP/IP sono essenzialmente due: non forniscono alle applicazioni la possibilità di scambiarsi i dati in modo cifrato ed inoltre l’unico modo di autenticazione previsto è basato sull’uso di password il quale è altamente
sconsigliato se l’applicazione in questione deve garantire un livello di sicurezza medio-alto.
Siccome la necessità di comunicare in modo sicuro è cresciuta parecchio, negli ultimi anni sono stati implementati nuovi protocolli per dare alle applicazioni la possibilità di usare algoritmi di cifratura standard; tali algoritmi si possono suddividere in due grandi categorie:
1.algoritmi simmetrici
2.algoritmi asimmetrici
Entrambi hanno vantaggi e svantaggi, quindi in molte applicazioni spesso se ne fa un uso misto al fine di usufruire dei vantaggi di entrambi. Gli algoritmi asimmetrici (anche detti a chiave pubblica) prevedono che ogni utente debba possedere una coppia di chiavi: una privata (che deve tenere segreta) ed una pubblica (che può, o meglio deve, diffondere il più possibile se vuole che gli altri comunichino con lui in modo sicuro). Lo standard che ormai si è affermato (e che continua ad evolvere) per la diffusione delle chiavi pubbliche è basato su una struttura dati chiamata certificato digitale X.509: tale struttura serve a garantire alla comunità che la chiave pubblica in essa contenuta appartiene all’intestatario del certificato.
Un certificato digitale può essere quindi paragonato ad una sorta di carta d’identità solo che al posto della foto (che servirebbe praticamente a nulla siccome non potrebbe essere verificata) vi è la propria chiave pubblica; e proprio come una comunissima carta d’identità, un certificato digitale deve essere emesso da un’autorità, detta di certificazione (o più brevemente CA), che controlli e verifichi i dati da certificare e che fornisca fiducia al resto della comunità1.
I compiti di un’autorità di certificazione possono essere riassunti come di seguito:
1.raccogliere le varie richieste di certificazione che giungono;
2.vagliare ed approvare le richieste;
3.emettere i certificati relativi alle richieste approvate;
4.rendere possibile la distribuzione dei certificati emessi, per esempio pubblicandoli su WEB, FTP o LDAP;
5.effettuare il backup di tutti i certificati emesse ed eventualmente delle chiavi private (nel caso che queste siano state generate dalla CA);
6.gestire le richieste di revoca di un certificato: la revoca di un certificato si ha quando le informazioni contenute nel certificato cambiano oppure quando la segretezza della chiave privata associata al certificato viene meno; la CA deve quindi prevedere un metodo tale per cui renda pubblico il fatto che un certificato è stato revocato (ed eventualmente anche per quale motivo).
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