A digitális kulcsok kezelésének problémái

Egy nyilvános kulcsú titkosítás elvén készült digitális aláírás azt garantálja, hogy egy üzenet olyan forrásból származik, ahol a kulcspár titkos része az üzenet keletkezésekor rendelkezésre állt. Ha a nyilvános és titkos kulcsok kezelése megfelelő, akkor ez jó okot ad arra, hogy feltételezzük: az üzenet egy bizonyos személytől, eszköztől, bizonyos tisztség viselőjétől, vagy bizonyos dologra felhatalmazott egyéntől származik. Jó okunk van azonban kételkedni, ha a nyilvános és titkos kulcs keletkezése, tárolása, továbbítása, használata nem megfelelő. A legnagyobb probléma az, hogy a nem megfelelő kezelést könnyű látni, nehéz azonban a megfelelőt elérni, arra kritériumokat felállítani, szabványokat definiálni. Ebben az írásban az első részben néhány olyan nehézségről, aggályról lesz szó, amik elsősorban a manapság terjedő X.509 alapú infrastruktúrára vonatkoznak, a második részben pedig a klasszikus nyilvános kulcsú titkosító eszköz, a PGP kulcs szervereiről.

A DNSSEC leckéje

A DNSSEC példája tanulságos lehet minden esetben, amikor digitális aláírást akarunk használni. Csak akkor ér valamit a digitális aláírás, akkor használható biztonságosan, ha a kulcs kezelésre nagyon ügyelünk. A digitális aláírásokról szóló cikkeket, és különösen a hitelesítésszolgáltatók (Certification Authorityk) reklámait olvasva az a benyomásunk támadhat, mintha ezen szolgáltatásának magas színvonala, az ott bevezetett szigorú ügymenet és kiváló technika garantálná a digitális aláírás biztonságát. Nem lehet eléggé hangsúlyozni, hogy ez súlyos tévedés: a digitális aláírás biztonsága egy lánc, és olyan erős, mint a leggyengébb láncszeme. Lehet bármilyen kitűnő a tanúsítvány, bármilyen brilliáns a matematikai eljárás, bármilyen sok bites a kulcs amit használunk, ha a digitális aláíráshoz tartozó titkos kulcs illetéktelenek használhatják, mit sem ér. A illetéktelen felhasználó nem feltétlenül ember, lehet progam is. Éppen ezért nem szabad digitális aláírást készíteni, vagy ellenőrizni olyan gépen, mely hálózatba van kötve, vagy pl. Word is van rajta telepítve. Egy vírus, vagy hálózati betörés veszélyt jelent nem csak az aláíró, hanem az aláírást ellenőrző gépen is. Vélhető, hogy az ilyen vírus, vagy behatoló nem fedi fel magát olyan gyorsan, mint pl. egy web szerver esetén: lehetséges, hogy akár hónapokig lappang. Egyébként is várható, hogy csak késlekedve jelentkezik a hatása: megjelenik valahol egy irat, amit a mi nevünkben írtak alá és kicsit más mint amit mi aláírni véltünk, más összegű számlát fizettünk ki, vagy nyújtottunk be, vagy valamilyen erőforrást a nevünkben használtak. Illetve valakiről tévesen azt hisszük, hogy valamit aláírt, valamilyen számlát kifizetett, vagy benyújtott stb.

Az X.509 alapú technológia

Névtévesztés

Kell-e valóban név?

Mit garantálhat egy X.509 tanúsítvány egyáltalán ?

Egy tanúsítvány nem feltétlenül garantálja, hogy valaki egy intézményt képvisel, még akkor sem, ha tanúsítvány kibocsátója ezt is tanúsítani akarja. 2001 januárjában egy nagy szoftvergyártó vállalat munkatársaként kapott valaki egy tanúsítványt az egyik legismertebb CA-tól, amit arra használhatott fel, hogy hibás, vírusos programokat terjesszen mint a cég ,,javításait'' (http://www.teleconnect.com/article/IWK20010322S0007, vagy http://www.microsoft.com/technet/security/bulletin/MS01-017.asp). Ez az eset a CA filozófia alapelvét érinti: egész egyszerűen azt bizonyítja, hogy nem szabad megbíznunk a tanúsítványban.

A valós életben az emberek azonosságának megállapításánál egész más módszereket használunk. Ha arról akarunk meggyőződni, hogy pl. Kovács János valóban az, aki általános iskolában mellettünk ült, egy X.509 tanúsítvánnyal semmire sem megyünk, de egy személyes beszélgetés pillanatok alatt eredményre vezethet.

A CA-k felelősségvállalása

Félrevezető szavak

A központosítás hátrányai

A központosított szervezés hátránya, hogy a hierarchia magas fokán álló hitelesítők titkos kulcsa különösen csábító célpont lehet a bűnözők számára. Ez abba az irányba hat, hogy az ilyen kulcsot gyakran váltsák. A központi szerep miatt azonban a kulcs váltása igen nehézkes: nem csak a ,,gyerek'' kulcsokat, hanem esetenként programokat, program konfigurációkat is érint.

Egy központosított modell csak akkor működhet jól, ha tökéletesen megbízhatunk a központban és nem csak a szándékait, hanem a szervezettségét, ügyintézését, technikai felszerelését illetően is. Az életben az osztott, több lábon álló, változatos rendszerek bizonyulnak jobbnak és hatékonyabbnak.

Miért veszélyes ha 1 személy - 1 név - 1 kulcs ?

A valós életben is többféle azonosítónk, igazolványunk van. Megszoktuk, hogy különböző társaságokban más és más nevünk is lehet. Ha digitális azonosítót kívánunk használni, más annak más súlya lesz az útlevelünknél, és a bélyeggyűjtő szakkör tagsági igazolványnál. Ezért természetes igény, hogy különböző célokra és különböző neveken lehessen digitális aláírásra szolgáló kulcsunk, tanúsítványunk.

Magánszféránk fenyegetettsége

Nem egy hitelesítő hatóság maga generálja és osztja is a kulcsot. Ez azt jelenti, hogy eleve a kibocsátó birtokában van a titkos kulcs, eleve lehetősége van arra, hogy megszemélyesítse a kulcs tulajdonost. Egyes esetekben (pl. egy-egy munkahelyen) ez megengedhető lehet, a legtöbb esetben azonban elfogadhatatlan.

Van olyan törekvés is, hogy a generált kulcs titkos részét valamilyen biztos helyen, letétben kell tartani (key escrow). Ez szintén indokolt lehet egy-egy munkahelyen, a legtöbb esetben azonban ez is elfogadhatatlan veszéllyel jár. Érdemes különbséget tenni a titkosításra és a digitális aláírásra szolgáló kulcsok közt. A munkehelyen érdemes a tisztséghez tartozó kulcsokat használni titkosításra, és a személyhez tartozó kulcsokat digitális aláírásra. A tisztséghez tartozó kulcsokat van értelme letétbe helyezni, több ember számára hozzáférhetővé tenni, azok titkos részéről is biztonsági másolatot fenntartani, a személyhez tartozó, digitális aláírásra szolgáló kulcs titkos része viszont maradhat teljesen a magánember használatában és tulajdonában.

Illetéktelen használat nem csak úgy fordulhat elő, hogy valaki rossz szándékkal birtokolja kulcsunkat, vagy pl. a hitelesítő hatóságnál valaki visszaél a lehetőségeivel. Gondolnunk kell arra, hogy hiába bízunk meg például a főnökünkben, annak is lehet utódja, barátja, a barátjának is barátja stb. Ha valaki kérné a titkos kulcsunkat, ajánlatos úgy viselkednünk, mint az öreg miniszterelnök, akiről az ismert anekdota szól. Az újságírók hiába ácsorogtak a kapu előtt, ahol a kormány zárt tárgyalást folytatott, semmit sem tudtak meg. Az utoljára távozó miniszterelnököt megállítja két kitartó fiatal újságíó. A miniszterelnök kérdésére - ,,Uraim, tudnak Önök titkot tartani?'' - a két fiatalember buzgón válaszolja: - ,,Hát hogyne!'' Az öreg válasza: - ,,Én is.''

Amint látjuk az X.509 szerint használt digitális aláírással sok elvi baj is van. Még több azonban az implementációkkal. Az egyik legsúlyosabb, hogy nem kezelik a tanúsítvány visszavonást, sem a statikus CRL kezelést, sem a dinamikus OCSP, RFC2560 szerintit. Éppen ezért a fent említett szoftver gyártóhoz tartozó tanúsítványt hiába vonta vissza a hitelesítő, a vírusos szoftverek úgy terjedhetnek, hogy a kliensek hitelesített tanúsítványúnak látják.

PGP kulcs szerverek

A PGP kulcsok évek óta elérhetők kulcs szervereken. Bárki generálhat PGP kulcsot, nyilvános részét azután elküldheti a hozzá legközelebb levő, vagy neki kedves PGP kulcs szervernek, ahonnan bárki letöltheti. A kulcs szerverek a világban egymással szinkronizálják az adatbázisukat. Ilyen módon nagyjából ugyanaz a kulcs-készlet van a pgp.net domainba tartozó valamennyi kulcs szerveren. A kulcsok szinkronizálása elektornikus levelezés útján történik. Minden kulcs szervernek van néhány (rendszerint több) szomszédja, melyekkel az új, vagy módosított kulcsokat kicseréli. Ilyen módon, ha pl. egy új aláírással bővült a kulcsunk, és elküldjük valamelyik kulcs szervernek, akkor az új kulcsot hamarosan minden kulcs szerver ismerni fogja. Jelenleg több mint 1 millió kulcs van az egymással szinkronban levő PGP kulcs szervereken. A növekedés ütemére jellemző, hogy 1997-ben ez a szám 50 ezer volt.

PGP kulcs szerver implementációk

A Highware egy Belgiumban székelő vállalat, melynek terméke a Horowitz féle szerverrel funkcionálisan egyenérékű Openkeyserver. Fejlesztésekor az egyik szempont a nagyobb teljesítőképesség volt. Figyelemre méltó kezdeményezésük a finn Sonera Smarttrust-tal való együttműködés. Ennek keretében PGP kulcsokat lehet aláiratni mobil telefon segítségével.

A PGP az utóbbi években a Network Associates (NAI) terméke. A NAI is kifejlesztett kulcs szervert. A NAI szerver nem csak HTTP, hanem LDAP interfésszel is lekérdezhető.

PGP kulcs szerverek problémái

Egy másik probléma kulcs visszavonás. PGP kulcsokat eredendően csak a kulcs tulajdonosa maga vonhat vissza, a kulcs visszavonást (revocation) szükséges digitálisan aláírni. Ha azonban valaki elvesztette a titkos kulcsát (pl. egy floppyn volt, ami tönkrement, vagy egyszerűen elfelejtette a jelmondatot), akkor nincs mód a kulcs visszavonására. Ennek a problémának a kezelésére vezették be az újabb PGP-kbe a ,,designated revoker'' fogalmát: nem csak a kulcs tulajdonosa, hanem más a kulcs tulajdonosa által kijelölt személy is visszavonhat PGP kulcsot. A helyzet manapság az, hogy sok olyan kulcs van a nyilvános kulcs szervereken, amiket nem vontak vissza, de már érvényüket vesztették.

A kulcsok törlése is megoldatlan. A kulcs szerver operátoroknak sem nem joguk, sem nem feladatuk, hogy kulcsokat töröljenek a kulcs szerverekről. Ha egy kulcs pl. illetéktelenek kezébe kerül, akkor vissza kell vonni, nem pedig törölni, hiszen annál veszélyesebb, ha valaki használná. Mégis, a visszavonhatatlan, de elavult kulcsokat törölni kellene. Nincs azonban kritérium arra, hogy melyek ezek. Nincs mód arra, hogy valaki, akinek birtokában volt valamikor egy kulcs titkos része, utólag bizonyítsa, hogy a kulcs az övé volt.

A kulcs szerverek kommunikációjában is van fejlesztenivaló. Nyilvánvaló, hogy a levelezés helyett jobb kulcs szinkronizálás kellene.

Összfoglalás

Magyarországon hamarosan életbe lép a digitális aláírásról szóló törvény. A törvénytervezet nem kötelezi el magát semmilyen technológia, vagy infrastruktúra mellett, bár több ponton egyértelmű utalás van az X.509 PKI-ra. Mindazonáltal szabatosan, és általánosan a fogalmaz, és a tervezet szerint jogilag hatályosak lesznek más digitális aláírások is. Nyilvánvaló, hogy sem technikailag, sem jogilag nem zárult le a digitális aláírás alkalmazásának folyamata. Az egyik legfontosabb tennivaló, hogy igyekezzünk minél tisztábban látni. Remélhetőleg ez az írás is hozzájárul ehhez egy cseppet.

A témához kapcsolódó néhány hálózati hely