Khi các thiết bị liên lạc với nhau qua Internet, thách thức chính mà chúng gặp phải là đảm bảo thông tin được chia sẻ đến từ một nguồn hợp pháp.
Ví dụ: trong một cuộc tấn công mạng trung gian, một bên thứ ba độc hại sẽ chặn liên lạc giữa hai bên, nghe lén thông tin liên lạc của họ và kiểm soát luồng thông tin giữa họ.
Trong cuộc tấn công như vậy, hai bên giao tiếp có thể nghĩ rằng họ đang giao tiếp trực tiếp với nhau. Ngược lại, có một trung gian thứ ba chuyển tiếp thông điệp của họ và chỉ đạo sự tương tác của họ.
Để giải quyết vấn đề này, chứng chỉ X.509 đã được giới thiệu, xác thực thiết bị và người dùng qua Internet và đảm bảo liên lạc an toàn.
Chứng chỉ X.509 là chứng chỉ kỹ thuật số được sử dụng để xác minh danh tính của người dùng, thiết bị hoặc miền giao tiếp trên mạng.
Chứng chỉ số là một tệp điện tử được sử dụng để xác định các thực thể giao tiếp qua mạng như Internet.
Chứng chỉ X.509 chứa khóa chung, thông tin về người dùng chứng chỉ và chữ ký số được sử dụng để xác minh thuộc về thực thể có nó. Đối với chứng chỉ X.509, chữ ký số là chữ ký điện tử được tạo bằng khóa riêng có trong chứng chỉ X.509.
Chứng chỉ X.509 được tạo theo tiêu chuẩn của Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU), trong đó có các hướng dẫn về định dạng của Cơ sở hạ tầng khóa công khai (PKI) để đảm bảo an ninh tối đa.
Chứng chỉ X.509 rất hữu ích trong việc bảo mật thông tin liên lạc và ngăn chặn việc chiếm quyền điều khiển và mạo danh thông tin liên lạc.
Thành phần chứng chỉ X.509
Theo RFC 5280, một ấn phẩm của Lực lượng đặc nhiệm kỹ thuật Internet (IETF), chịu trách nhiệm phát triển các tiêu chuẩn tạo nên bộ giao thức Internet, cấu trúc của chứng chỉ X.509 v3 bao gồm các thành phần sau:
- Phiên bản – trường này mô tả phiên bản chứng chỉ X.509 được sử dụng
- Số sê-ri – Số nguyên dương được Cơ quan chứng nhận (CA) gán cho mỗi chứng chỉ
- Chữ ký – chứa mã định danh của thuật toán được cơ quan cấp chứng chỉ sử dụng để ký chứng chỉ X.509 cụ thể
- Nhà phát hành – xác định cơ quan được chứng nhận đã ký và cấp chứng chỉ X.509
- Hiệu lực – chỉ định thời hạn hiệu lực của chứng chỉ
- Chủ đề – xác định thực thể được liên kết với khóa chung được lưu trữ trong trường khóa chung của chứng chỉ
- Thông tin khóa công khai chủ đề – chứa khóa chung và danh tính của thuật toán mà khóa được sử dụng.
- Mã định danh duy nhất – đây là mã định danh duy nhất cho các thực thể và tổ chức phát hành trong trường hợp tên thực thể hoặc tổ chức phát hành của chúng được sử dụng lại theo thời gian.
- Tiện ích mở rộng – Trường này cung cấp các phương thức liên kết các thuộc tính bổ sung với người dùng hoặc khóa chung, cũng như quản lý mối quan hệ giữa các cơ quan được chứng nhận.
Các thành phần trên tạo nên chứng chỉ X.509 v3.
Lý do nên sử dụng chứng chỉ X.509
Có một số lý do để sử dụng chứng chỉ X.509. Dưới đây là một số lý do sau:
# 1. Xác thực
Chứng chỉ X.509 được gắn với các thiết bị và người dùng cụ thể và không thể chuyển giao giữa những người dùng hoặc thiết bị. Do đó, nó cung cấp một phương tiện chính xác và đáng tin cậy để xác minh danh tính thực sự của các thực thể truy cập và sử dụng tài nguyên trên mạng. Đây là cách bạn ngăn chặn những kẻ mạo danh và thực thể độc hại cũng như xây dựng lòng tin lẫn nhau.
#2. Khả năng mở rộng
Cơ sở hạ tầng khóa công khai quản lý chứng chỉ X.509 có khả năng mở rộng cao và có thể bảo mật hàng tỷ giao dịch mà không cần phí tổn.
#3. Dễ sử dụng
Chứng chỉ X.509 rất dễ sử dụng và quản lý. Ngoài ra, chúng loại bỏ nhu cầu tạo, ghi nhớ và sử dụng mật khẩu để truy cập tài nguyên. Điều này làm giảm sự tham gia của người dùng vào việc xác minh, khiến quá trình này không còn căng thẳng đối với người dùng. Chứng chỉ cũng được hỗ trợ bởi nhiều cơ sở hạ tầng mạng hiện có.
#4. Bảo vệ
Sự kết hợp các tính năng do chứng chỉ X.509 cung cấp, ngoài mã hóa dữ liệu, còn đảm bảo liên lạc an toàn giữa các thực thể khác nhau.
Điều này ngăn chặn các cuộc tấn công mạng như tấn công trung gian, phát tán phần mềm độc hại và khai thác thông tin xác thực của người dùng bị xâm phạm. Việc chứng chỉ X.509 được tiêu chuẩn hóa và cải tiến thường xuyên khiến chúng trở nên an toàn hơn.
Người dùng có thể đạt được nhiều lợi ích bằng cách sử dụng chứng chỉ X.509 để bảo mật thông tin liên lạc và xác minh tính xác thực của thiết bị và người dùng mà họ liên lạc.
Cách chứng chỉ X.509 hoạt động
Tính năng chính của chứng chỉ X.509 là khả năng xác thực danh tính của chủ sở hữu chứng chỉ.
Do đó, chứng chỉ X.509 thường được lấy từ Cơ quan cấp chứng chỉ (CA), xác minh danh tính của thực thể yêu cầu chứng chỉ và cấp chứng chỉ kỹ thuật số có khóa chung được liên kết với chủ đề và thông tin khác có thể được sử dụng để xác định thực thể. Sau đó, chứng chỉ X.509 sẽ liên kết thực thể với khóa chung được liên kết.
Ví dụ: khi truy cập một trang web, trình duyệt web sẽ yêu cầu trang web từ máy chủ. Tuy nhiên, máy chủ không phục vụ trang trực tiếp. Đầu tiên, nó hiển thị chứng chỉ X.509 của mình cho trình duyệt web của khách hàng.
Sau khi nhận được, trình duyệt web sẽ xác minh tính xác thực và hợp lệ của chứng chỉ và xác nhận rằng nó được cấp bởi cơ quan chứng nhận đáng tin cậy. Trong trường hợp này, trình duyệt sử dụng khóa chung trong chứng chỉ X.509 để mã hóa dữ liệu và thiết lập kết nối an toàn với máy chủ.
Sau đó, máy chủ sẽ giải mã thông tin được mã hóa được gửi từ trình duyệt bằng khóa riêng của nó và gửi lại thông tin mà trình duyệt yêu cầu.
Thông tin này trước tiên được mã hóa và trình duyệt giải mã nó bằng khóa đối xứng dùng chung trước khi hiển thị cho người dùng. Tất cả thông tin cần thiết để mã hóa và giải mã việc trao đổi thông tin này đều có trong chứng chỉ X.509.
Ứng dụng của chứng chỉ X.509
Chứng chỉ X.509 được sử dụng trong các lĩnh vực sau:
# 1. Chứng chỉ email
Chứng chỉ email là một loại chứng chỉ X.509 được sử dụng để xác thực và bảo mật việc truyền email. Chứng chỉ email được gửi dưới dạng tệp kỹ thuật số, sau đó được cài đặt trong ứng dụng email.
Các chứng chỉ email này sử dụng cơ sở hạ tầng khóa công khai (PKI), cho phép người dùng ký điện tử vào email cũng như mã hóa nội dung email được gửi qua Internet.
Khi gửi email, ứng dụng email của người gửi sẽ sử dụng khóa chung của người nhận để mã hóa nội dung email. Đến lượt nó, điều này được người nhận giải mã bằng khóa riêng của mình.
Điều này có lợi trong việc ngăn chặn các cuộc tấn công trung gian vì nội dung của email được mã hóa trong quá trình truyền và do đó những người không có thẩm quyền không thể giải mã được.
Để thêm chữ ký điện tử, ứng dụng email sử dụng khóa riêng của người gửi để ký điện tử vào các email gửi đi. Mặt khác, người nhận sử dụng khóa chung để xác minh rằng email đến từ người gửi được ủy quyền. Điều này cũng giúp ngăn chặn các cuộc tấn công trung gian.
#2. Ký mã
Đối với các nhà phát triển và công ty tạo mã, ứng dụng, tập lệnh và chương trình, chứng chỉ X.509 được sử dụng để ký điện tử vào sản phẩm của họ, có thể là mã hoặc ứng dụng được biên dịch.
Dựa trên chứng chỉ X.509, chữ ký số này xác minh rằng mã được chia sẻ đến từ một thực thể được ủy quyền và không có sửa đổi nào đối với mã hoặc ứng dụng được thực hiện bởi các thực thể trái phép.
Điều này đặc biệt hữu ích trong việc ngăn chặn các thay đổi đối với mã và ứng dụng có chứa phần mềm độc hại cũng như các mã độc hại khác có thể được sử dụng để gây hại cho người dùng.
Ký mã ngăn chặn việc giả mạo mã ứng dụng, đặc biệt khi được chia sẻ và tải xuống từ các trang tải xuống của bên thứ ba. Chứng chỉ ký mã có thể được lấy từ cơ quan chứng nhận đáng tin cậy, chẳng hạn như SSL.
#3. Ký văn bản
Khi chia sẻ tài liệu trực tuyến, việc thay đổi tài liệu rất dễ dàng mà không bị phát hiện, ngay cả với những người có rất ít kỹ năng kỹ thuật. Tất cả những gì bạn cần để hoàn thành công việc là ứng dụng chỉnh sửa ảnh và trình chỉnh sửa tài liệu phù hợp.
Do đó, điều đặc biệt quan trọng là có thể xác minh rằng tài liệu không bị thay đổi, đặc biệt nếu chúng chứa thông tin nhạy cảm. Thật không may, chữ ký viết tay truyền thống không cho phép điều này.
Đây là lúc việc ký các tài liệu có chứng chỉ X.509 trở nên hữu ích. Chứng chỉ ký điện tử sử dụng chứng chỉ X.509 cho phép người dùng thêm chữ ký số vào các định dạng tệp tài liệu khác nhau. Với mục đích này, tài liệu được ký điện tử bằng khóa riêng và sau đó được phân phối bằng khóa chung và chứng chỉ số.
Điều này cung cấp một cách để đảm bảo các tài liệu được chia sẻ trực tuyến không bị giả mạo và bảo vệ thông tin nhạy cảm. Nó cũng cung cấp khả năng xác minh người gửi tài liệu thực sự.
#4. ID điện tử do chính phủ cấp
Một cách sử dụng khác của chứng chỉ X.509 là cung cấp bảo mật để xác minh danh tính của mọi người trực tuyến. Với mục đích này, chứng chỉ X.509 được sử dụng cùng với ID điện tử do chính phủ cấp để xác minh danh tính thực sự của các cá nhân trực tuyến.
Sau khi ai đó nhận được thẻ căn cước điện tử do chính phủ cấp, cơ quan chính phủ cấp sẽ xác minh danh tính của người đó bằng các phương pháp truyền thống như hộ chiếu hoặc bằng lái xe.
Sau khi xác minh danh tính của họ, chứng chỉ X.509 cũng được cấp, liên kết với mã định danh điện tử cá nhân. Chứng chỉ này chứa khóa công khai và thông tin cá nhân của một người.
Sau đó, mọi người có thể sử dụng ID điện tử do chính phủ cấp cùng với chứng chỉ X.509 liên quan để xác thực bản thân trực tuyến, đặc biệt khi truy cập các dịch vụ của chính phủ qua internet.
Cách nhận chứng chỉ X.509
Có một số cách để có được chứng chỉ x.509. Một số cách chính để có được chứng chỉ X.509 bao gồm:
# 1. Tạo chứng chỉ tự ký
Việc lấy chứng chỉ tự ký bao gồm việc tạo chứng chỉ X.509 của riêng bạn trên máy tính. Việc này được thực hiện bằng các công cụ như OpenSSL được cài đặt và sử dụng để tạo chứng chỉ tự ký. Tuy nhiên, chứng chỉ tự ký không lý tưởng cho việc sử dụng sản xuất vì chúng tự ký mà không có bên thứ ba đáng tin cậy xác minh danh tính người dùng.
#2. Nhận chứng chỉ X.509 miễn phí
Có các cơ quan cấp chứng chỉ công cộng cấp chứng chỉ X.509 miễn phí cho người dùng. Một ví dụ về tổ chức phi lợi nhuận như vậy là Let’s Encrypt, được hỗ trợ bởi các công ty như Cisco, Chrome, Meta và Mozilla, cùng nhiều công ty khác. Let’s Encrypt, cơ quan cấp chứng chỉ X.509 miễn phí, đã cấp chứng chỉ cho hơn 300 triệu trang web cho đến nay.
#3. Mua chứng chỉ X.509
Ngoài ra còn có cơ quan cấp chứng chỉ thương mại bán chứng chỉ X.509. Một số công ty này bao gồm DigiCert, Comodo và GlobalSign. Các công ty này cung cấp các loại chứng chỉ khác nhau với một khoản phí.
#4. Yêu cầu ký chứng chỉ (CSR)
Yêu cầu ký chứng chỉ (CSR) là một tệp chứa tất cả thông tin về một tổ chức, trang web hoặc tên miền. Tập tin này sau đó được gửi đến CA để ký. Sau khi CSR được CA ký, nó có thể được sử dụng để tạo chứng chỉ X.509 cho thực thể đã gửi CSR.
Có nhiều cách khác nhau để có được chứng chỉ X.509. Để xác định phương pháp tốt nhất để lấy chứng chỉ X.509, hãy xem xét nơi nó sẽ được sử dụng và ứng dụng nào sẽ sử dụng chứng chỉ X.509.
những từ cuối
Trong một thế giới mà việc vi phạm dữ liệu xảy ra thường xuyên và các cuộc tấn công mạng như tấn công trung gian cũng diễn ra thường xuyên, điều quan trọng là phải bảo mật dữ liệu của bạn bằng các chứng chỉ kỹ thuật số như chứng chỉ X.509.
Điều này không chỉ đảm bảo rằng thông tin nhạy cảm không rơi vào tay kẻ xấu mà còn xây dựng niềm tin giữa các bên giao tiếp, cho phép họ làm việc với sự tự tin rằng họ đang giao dịch với các bên được ủy quyền chứ không phải với các tác nhân hoặc bên trung gian độc hại.
Thật dễ dàng để tạo dựng niềm tin với những người mà bạn giao tiếp nếu bạn có chứng chỉ kỹ thuật số chứng minh danh tính thực sự của mình. Điều này rất quan trọng trong bất kỳ giao dịch nào diễn ra qua Internet.
