Ein Public-Key-Infrastruktur (PKI)-Zertifikat, auch bekannt als digitales Zertifikat, ist ein elektronisches Dokument, das die Zugehörigkeit eines öffentlichen Schlüssels zu einer bestimmten Entität, wie einer Person, Organisation oder einem Gerät bestätigt. Es wird von einer Zertifizierungsstelle (Certificate Authority, CA), die in einer PKI eine zentrale Rolle spielt, erstellt und digital signiert.

Ein Zertifikat enthält wichtige Informationen wie den Namen des Zertifikatbesitzers, die Seriennummer, das Ablaufdatum und den zugehörigen öffentlichen Schlüssel. Zudem enthält es den digitalen Fingerabdruck des Zertifikats, der dessen Integrität sicherstellt, und die digitale Signatur der Zertifizierungsstelle, die das Zertifikat ausgestellt hat.

In einer PKI wird das Zertifikat genutzt, um sichere Kommunikation und Datenaustausch zu ermöglichen. Durch die Verwendung von Schlüsselpaaren - einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel - können Nachrichten verschlüsselt und entschlüsselt, digitale Signaturen erstellt und überprüft und die Authentizität einer Entität bestätigt werden.

Die ECOS TrustManagementAppliance hilft dabei, Zertifikate zu verwalten und sicher zu verwenden, indem sie eine zentrale Plattform zur Ausstellung, Verwaltung und Überprüfung von digitalen Zertifikaten bietet. Sie stellt sicher, dass die mit jedem Zertifikat verknüpften Schlüssel sicher gespeichert und verwendet werden, um die Integrität und Vertraulichkeit der in (I)IoT-Umgebungen übertragenen Daten zu gewährleisten.

Eine PKI, kurz für Public Key Infrastructure, arbeitet mit der Verschlüsselung und Signierung von Daten. Dafür gibt es mehrere äußerst wichtige Gründe:

Datenschutz und -sicherheit: Die Verschlüsselung ermöglicht eine sichere Übertragung von Informationen über unsichere Netzwerke, wie das Internet. Sie verwendet ein Paar von Schlüsseln - einen öffentlichen und einen privaten - um Daten zu verschlüsseln und zu entschlüsseln. Nur der private Schlüssel kann, die mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselten Daten entschlüsseln. Dies stellt sicher, dass selbst wenn die Daten während der Übertragung abgefangen werden, diese ohne den privaten Schlüssel nicht lesbar sind. Daher wird dies auch Public-Key-Verschlüsselung genannt.

Authentifizierung: Zertifikate stellen sicher, dass der öffentliche Schlüssel tatsächlich der Person oder dem System gehört, die/das ihn beansprucht. Sie spielen eine zentrale Rolle bei der Bestätigung der Identität einer Person oder eines Systems und helfen so, die Vertrauenswürdigkeit in digitale Interaktionen zu stärken.

Integrität der Daten: Durch die Verwendung digitaler Signaturen, die mit eine PKI erstellt werden, kann überprüft werden, ob Daten während der Übertragung verändert wurden. Das sorgt für die Integrität der Daten.

Nichtabstreitbarkeit: Durch das Signieren wird die Zugehörigkeit der Daten zu einer Entität zweifelsfrei bestätigt. Dies ist wichtig für rechtsverbindliche Transaktionen und andere Anwendungen, bei denen die Bestätigung der Identität entscheidend ist.

Eine Public-Key-Infrastructure (PKI)-Lösung ist ein System von Regeln, Funktionen, Richtlinien und Techniken, die zusammenarbeiten, um digitale Zertifikate zu erstellen, zu verwalten, zu verteilen und zu verifizieren. Diese Zertifikate sind entscheidend für die Überprüfung der Identität von Personen und Geräten in digitalen Netzwerken und ermöglichen eine geschützte, verschlüsselte Kommunikation zwischen ihnen.

Ein unverzichtbares Element innerhalb der PKI ist die Zertifizierungsstelle (Certificate Authority, CA), die als eine vertrauenswürdige Instanz agiert. Die CA ist dafür zuständig, Zertifikate auszustellen, die die Zuordnung eines öffentlichen Schlüssels zu einer spezifischen Entität bestätigen. Jedes Zertifikat enthält Angaben wie den Namen der Entität, den öffentlichen Schlüssel, das Gültigkeitsdatum und weitere Informationen, abgerundet durch die digitale Signatur der CA.

Die Kernfunktionalitäten einer PKI umfassen:

1. Erzeugung von Schlüsseln: Jede Entität generiert ein Paar kryptografischer Schlüssel - einen öffentlichen und einen privaten Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel kann frei verteilt werden, der private Schlüssel wird hingegen sicher aufbewahrt und geheim gehalten.
2. Erzeugung von Zertifikaten: Die Entität stellt einen Antrag bei der CA, um ein Zertifikat für ihren öffentlichen Schlüssel zu erhalten. Diese Anfrage kann auch Identifikationsinformationen beinhalten.
3. Ausgabe von Zertifikaten: Die CA überprüft die Identität der Entität und erstellt ein Zertifikat, das den öffentlichen Schlüssel der Entität und die Identifikationsinformationen enthält. Dieses Zertifikat wird von der CA digital signiert.
4. Verteilung von Zertifikaten: Die Entität kann ihr Zertifikat gemeinsam mit ihrem öffentlichen Schlüssel verteilen. Jeder, der das Zertifikat empfängt, kann die digitale Signatur der CA überprüfen und somit sicherstellen, dass das Zertifikat und der öffentliche Schlüssel tatsächlich von der angegebenen Entität stammen.
5. Authentifizierung und Verschlüsselung: Um eine sichere Kommunikation mit einer anderen Entität aufzubauen, schickt die Entität ihr Zertifikat mit öffentlichem Schlüssel an ihren gewünschten Kommunikationspartner. Dieser verschlüsselt mit dem öffentlichen Schlüssel eine Nachricht, die ausschließlich mit dem privaten Schlüssel der Entität entschlüsselt werden kann. Gleichzeitig kann die Entität ihren privaten Schlüssel nutzen, um eine digitale Signatur zu erstellen, die mithilfe des öffentlichen Schlüssels überprüft werden kann und somit eine Authentifizierung ermöglicht.

Die ECOS TrustManagementAppliance ist eine PKI-Lösung, die all diese Funktionen in einer integrierten Plattform bietet, um die Sicherheit von mobilen Geräten, PCs, Servern und anderen Geräten in (I)IoT-Umgebungen zu gewährleisten. 

PKI-Management ist ein komplexer Prozess, der sorgfältige Aufmerksamkeit und Planung erfordert. Hier sind einige wichtige Punkte, auf die Sie achten sollten:

1. Richtige Implementierung: Eine PKI sollte sorgfältig implementiert werden. Fehler in der Implementierung führen zu Sicherheitslücken, die Angreifer ausnutzen können.
2. Vertrauenswürdige Zertifizierungsstelle: Eine vertrauenswürdige Zertifizierungsstelle (CA) ist entscheidend, da diese die Legitimität der digitalen Zertifikate bestätigt.
3. Private Schlüsselsicherheit: Der Schutz privater Schlüssel ist von größter Bedeutung. Wenn private Schlüssel kompromittiert sind, wird die gesamte Sicherheit des Systems untergraben.
4. Lebenszyklusmanagement: Der Lebenszyklus von Zertifikaten muss sorgfältig verwaltet werden. Dies beinhalten ihre Erstellung, Verteilung, Erneuerung und Widerrufung. Ein versäumter Widerruf eines Zertifikats kann dazu führen, dass eine unautorisierte Partei Zugang zu den Systemen erhält.
5. Konformität mit den Standards: Sie sollten sicherstellen, dass Ihre PKI-Lösung die relevanten Industriestandards und Best Practices einhält.
6. Automatisierung: Die Automatisierung von Schlüssel- und Zertifikatsmanagementprozessen kann helfen, menschliche Fehler zu vermeiden und den Betrieb effizienter zu machen.
7. Audit und Überwachung: Regelmäßige Audits und Überwachung sind wichtig, um sicherzustellen, dass die PKI richtig funktioniert, und um potenzielle Sicherheitsprobleme frühzeitig zu erkennen.

Die Verwaltung von Zertifikaten, auch bekannt als Certificate Lifecycle Management, ist ein zentraler Aspekt von Public-Key-Infrastrukturen (PKI). Es umfasst mehrere Schritte, die gewährleisten, dass die Zertifikate korrekt erstellt, verteilt, gespeichert, verwendet und zurückgezogen oder erneuert werden.

1. Erstellung: Die Zertifikaterstellung beginnt mit der Generierung eines Schlüsselpaares - eines öffentlichen und eines privaten Schlüssels. Der öffentliche Schlüssel wird in ein Zertifikat eingebettet, das zusätzlich wichtige Informationen wie den Namen des Inhabers, die Gültigkeitsdauer und den digitalen Fingerabdruck enthält.
2. Ausstellung: Die ausstellende Zertifizierungsstelle (CA) prüft und bestätigt die Identität des Antragstellers. Anschließend wird das Zertifikat digital signiert, um dessen Integrität und Authentizität zu gewährleisten.
3. Verteilung: Sobald das Zertifikat erstellt und signiert ist, wird es an den Antragsteller verteilt und kann zur Identifikation und Verschlüsselung verwendet werden. Es kann auch in einem öffentlich zugänglichen Verzeichnis veröffentlicht werden, damit andere es überprüfen können.
4. Nutzung: Das Zertifikat wird verwendet, um die Identität des Inhabers zu überprüfen und Daten zu verschlüsseln. Jeder, der das Zertifikat hat, kann den öffentlichen Schlüssel des Inhabers verwenden, um Daten zu verschlüsseln oder die Signatur zu überprüfen.
5. Erneuerung/Revokation: Zertifikate haben eine begrenzte Gültigkeitsdauer und müssen erneuert werden, bevor sie ablaufen. Wenn ein Zertifikat kompromittiert ist der private Schlüssel öffentlich geworden ist, muss das dazugehörige Zertifikat zurückgezogen werden, um die Sicherheit nicht weiter zu gefährden.