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SSL Teil 1: Serverseitige Authentifizierung und Zertifikate

Introduction

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Sebastian Gross

Sebastian Gross arbeitet in Bielefeld als Softwareentwickler für .NET und Java im Bereich Web.Als Fan der .NET-Plattform lässt er sich kein Userguppen Treffen und Community Event im Raum OWL entgehen.Dabei hat er eine besondere Vorliebe für das ASP.NET MVC Framework und für das Test Driven Development (TDD) entwickelt.


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SSL Teil 1: Serverseitige Authentifizierung und Zertifikate

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SSL ist aktiv

SSL (Secure Socket Layer) sollte wohl den meisten ein Begriff sein, das ist dieses lustige kleine „s“ was manchmal hinter dem „http“ in der Adresszeile des Browsers auftaucht (siehe Bild). In dieser Serie möchte ich euch erklären wie SSL in der Theorie funktioniert und wie ihr es in euren Applikationen nutzen könnt.

Viele Bekannte Webportale wie Facebook und Google bieten alle ihre Dienste inzwischen komplett über SSL an. Wenn ihr diese Technologie nutzen wollt, müsst ihr verstehen wie diese Funktioniert und was da eigentlich im Hintergrund abläuft.

Dieses kleine „s“ hat eine große Wirkung und sorgt dafür, dass die gesamte Kommunikation mit dem Server in verschlüsselter Form abläuft und niemand sehen kann was ihr da so treibt.

In 99% der Fälle sprechen wir hier über SSL über Serverseitige Authentifizierung, was soviel heißt wie der Server muss uns beweisen, dass er der ist für den er sich ausgibt. So wie wir unseren Ausweis vorzeigen müssen wenn wir ein Paket bei der Post abholen müssen weil der Postbote wiedermal zu faul war zu klingeln… Wir müssen der Post beweisen, dass wir der sind für den wir uns ausgeben.

Wie weist sich der Server denn nun aus? Einen Ausweis hat er nicht, aber er hat etwas sehr ähnliches, nämlich ein Zertifikat, das von einer dritten Stelle, nämlich einer CA (Certificate Authority – auf deutsch Zertifizierungsstelle) signiert wurde.

Wenn wir das auf unser Ausweisbeispiel anwenden sieht es ca so aus: Jeder kann sich ein Blatt Papier mit einem Foto drucken wo sein Name draufsteht, aber euer Paket bei der Post werdet ihr damit nicht bekommen, da die Post der Herkunft des „Ausweises“ nicht traut, es muss also von anderen Person (der die Post vertraut), die nicht ihr selbst seid, bestätigt werden, dass das wirklich ein echter Ausweis ist und dass das wirklich ihr seid. Im Falle eines Ausweises würde das wohl das Einwohnermeldeamt machen o.ä. diese würden euch einen Ausweis austellen dem andere vertrauen, da sie wissen, dass es aus einer vertrauenswürdigen Quelle kommt.

Wenn ihr euch also zu einem Server verbindet, der SSL nutzen will wird dieser euch also zunächst sein Zertifikat senden (seinen Ausweis) und nun seid ihr in der Pflicht zu entscheiden, ob ihr diesem Zertifikat (und somit dem Server) vertraut oder nicht.

Die (Vertrauens)-Prüfung übernimmt für euch meistens der Browser selbst. Jeder Browser kommt von Haus aus mit einer Liste von CAs  denen er blind vertraut. Diese Liste könnt ihr auch einsehen, sie ist häufig irgendwo in den Einstellungen des Browsers vergraben. Im Firefox findet ihr diese unter Einstellungen -> Erweitert -> Verschlüsselung ->Zertifikate anzeigen -> Zertifizierungstellen. Das sieht dann ca so aus:

Vertrauenswürdige CAs

Das bedeutet, wenn ein Server dem Browser ein Zertifikat schickt, dass von einer dieser CAs signiert wurde, vertraut der Browser dem Server und baut die Verbindung zu ihm auf.

Was passiert denn nun wenn der Server uns ein unsigniertes Zertifikat schickt, oder ein Zertifikat dass von einer CA signiert wurde die dem Browser unbekannt ist?

Dann wird uns der Browser fragen, ob wir uns wirklich sicher sind, dass wir uns sicher sind, dass wir diese Seite wirklich aufrufen wollen. Dieses Fenster habt ihr (im FireFox) vielleicht auch schon gesehen:

Firefox ist misstrauisch

Nun müsst ihr also selbst entscheiden, ob ihr diesem Zertifikat vertraut. Hier sollte man aufpassen, denn wenn es um wichtige Sachen geht wie Online Banking sollte man von dieser Seite die Finger lasse, da es sich eventuell um ein Phishing versuch handeln könnte – diese Meldung ist niemals ein gutes Zeichen.

Wenn ihr hier das Zertifikat also akzeptiert, merkt der FireFox sich das und fragt bei der nächsten Verbindung nicht mehr nach da es für ihn ab nun ein vertrauenswürdiges Zertifikat ist.

Aber nicht nur die Browser haben einen solchen Zertifikate-Speicher, das Betriebssystem selbst hat ebenfalls eine Liste mit CAs denen es Vertrauen schänkt. Diese Liste kann in den Systemeinstellungen gefunden werden und wird sich häufig mit der des Browsers großenteils überschneiden. Unter Windows findest ihr diese unter Systemsteuerung -> Netzwerk und Internet ->Internetoptionen -> Inhalte -> Zertifikate -> Vertrauenswürdige Stammzertifizierungsstellen

Windows Vertrauens CAs

Was steht eigentlich in so einem Zertifikat? Gucken wir doch mal rein:

Was steht in einem Zertifikat?

Jedes Zertifikat enthält diese Informationen:

  • Anwendung (Ist es ein Server oder ein Clientzertifikat?)
  • Wer hat das Zertifikat ausgestellt?
  • Für wen wurde dieses Zertifikat ausgestellt
  • Wielang ist das Zertifikat gültig?
  • Die Signierungskette aller CAs die dieses Zertifikat signiert haben

An Hand dieser Informationen wird entschieden, ob das Zertifikat akzeptiert wird oder nicht.

Zertifikate sind hierbei nichts besonderes, da jeder sich selbst Zertifikate ausstellen kann, es gibts dutzende Tools im Netz die euch Zertifikate generieren können, wie z.B. das kleine Javaprogramm „keytool“ dass automatisch mit einem Java SDK mitinstalliert wird. Das Wichtige an einem Zertifikat ist immer seine Signatur, denn erst diese macht ein Zertifikat wertvoll und für andere Vertrauenswürdig.

Teil 1: Serverseitige Authentifizierung und Zertifikate
Teil 2: Beidseitige Authentifizierung
Teil 3: Der SSL Handshake
Teil 4: Serverseitige Authentifizierung mit Java

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Sebastian Gross

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Sebastian Gross arbeitet in Bielefeld als Softwareentwickler für .NET und Java im Bereich Web.Als Fan der .NET-Plattform lässt er sich kein Userguppen Treffen und Community Event im Raum OWL entgehen.Dabei hat er eine besondere Vorliebe für das ASP.NET MVC Framework und für das Test Driven Development (TDD) entwickelt.

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