Was ist PKI und wie funktioniert sie?

Die Public Key Infrastructure (PKI) ist ein Sicherheitsrahmen, der kryptografische Schlüsselpaare und digitale Zertifikate verwendet, um Identitäten zu authentifizieren, Daten zu verschlüsseln und die digitale Kommunikation zu schützen. Sie ist das Rückgrat von sicherem E-Mail-Verkehr, Online-Banking, Cloud-Plattformen und nahezu jeder weiteren vertrauenswürdigen digitalen Interaktion.

Die PKI ist ein wesentlicher Bestandteil der Datensicherheit, da sie die Vertrauensebene bildet, die die sichere Interaktion mit wichtigen Geschäftssystemen, Geräten und Daten unterstützt.

In diesem Leitfaden erfahren Sie, wie die PKI eine sichere Grundlage für digitale Vorgänge schafft und Daten, Identitäten und Transaktionen in einer Welt schützt, in der Cyberrisiken immer mehr eskalieren.

• Die Public Key Infrastructure ist die Grundlage für digitales Vertrauen und ermöglicht Verschlüsselung, Authentifizierung und digitale Signaturen, um Daten, Geräte und Identitäten zu schützen.
• Zu einem PKI-System gehören Zertifikate, Schlüssel, Zertifizierungsstellen, Registrierungsstellen, HSMs und unterstützende Verwaltungssoftware, die alle zusammenarbeiten, um Identitäten zu überprüfen und sensible Informationen systemübergreifend zu schützen.
• Die PKI unterstützt wichtige Anwendungsfälle wie SSL/TLS-Verschlüsselung, sichere E-Mails, Document Signing, Benutzerauthentifizierung, IoT-Sicherheit und Maschinenidentitätsmanagement.
• Zu den Vorteilen der PKI gehören sichere Kommunikation, Zugangskontrolle, Authentifizierung und Code Signing zur Überprüfung der Softwareintegrität.
• Branchen, die mit sensiblen Daten umgehen, wie z. B. die Finanzbranche, Behörden und das Gesundheitswesen, verwenden PKI-Systeme, um die strengen Datenschutzanforderungen zu erfüllen.

Die Public Key Infrastructure (PKI) besteht aus Richtlinien, Rollen, Hardware, Software und Verfahren, die zum Erstellen, Verwalten, Verteilen, Verwenden, Speichern und Widerrufen von digitalen Zertifikaten erforderlich sind. Diese Zertifikate funktionieren wie digitale Reisepässe oder Führerscheine und verifizieren Benutzer, Geräte und Dienste, bevor sie eine Verbindung herstellen oder Daten austauschen können.

Mithilfe der PKI können Benutzer und Systeme Daten sicher austauschen und dabei die Identität beider Parteien bestätigen. Sie schützt sensible Aktivitäten wie Online-Banking, E-Commerce und verschlüsselten E-Mail-Verkehr. In den heutigen IT-Umgebungen sind diese Systeme für die Cybersicherheit und die Einhaltung von Datenschutzgesetzen und ‑vorschriften unerlässlich. 

Wenn sich beispielsweise ein Mitarbeiter von seinem Heimbüro aus bei dem internen Portal eines Unternehmens anmeldet, verschlüsselt die PKI die Verbindung und verifiziert die Identität des Servers. Außerdem werden die ausgetauschten Daten digital signiert, um sicherzustellen, dass sie während der Übertragung nicht verändert wurden. So können Mitarbeiter und Systeme vertrauliche Informationen mit der Gewissheit austauschen, dass sie mit legitimen, autorisierten Stellen kommunizieren. 

Da sich die Bedrohungen ändern und das Quantencomputing immer realer wird, unterstützt die PKI die Krypto-Agilität. Das bedeutet, dass Unternehmen zu stärkeren Verschlüsselungsstandards übergehen können, einschließlich solcher, die auch Quantenangriffe abwehren können, ohne den laufenden Betrieb zu unterbrechen.

Die PKI ist kein einzelnes Instrument, sondern ein System aus miteinander verbundenen Komponenten. Gemeinsam verwalten sie die Verschlüsselung, schützen Daten und sichern die Kommunikation zwischen Benutzern, Geräten und Diensten.

Komponenten einer Public Key Infrastructure:

• PKI-Schlüssel: Ein Schlüsselpaar, das für die Verschlüsselung verwendet wird. Dies schützt die Daten, indem es sie für alle außer den vorgesehenen Empfänger unlesbar macht. In der Kryptografie wird jeder öffentliche Schlüssel mit einem privaten Schlüssel gepaart. Der öffentliche Schlüssel wird frei und offen verteilt, während der private Schlüssel für den Besitzer geheim ist.
• Digitale Zertifikate:: Elektronische Ausweise, die die Identität des Zertifikatsinhabers mit einem Schlüsselpaar verknüpfen, das zum Verschlüsseln und Signieren von Informationen verwendet werden kann.
• Zertifizierungsstelle (CA): Eine Entität, die Identitäten verifiziert und digitale Zertifikate ausstellt.
• Registrierungsstelle (RA): Zuständig für die Annahme von Zertifikatsanträgen und die Authentifizierung der dahinter stehenden Person oder Organisation.
• Zertifikat-Repository: Sichere Speichersysteme, die digitale Zertifikate zum Nachschlagen und zur Validierung enthalten.
• Zentrale Verwaltungssoftware: Software, mit der Unternehmen Schlüssel und digitale Zertifikate von einem einzigen Ort aus verwalten können.
• Hardware-Sicherheitsmodul (HSM): Physische Geräte, die kryptografische Operationen durchführen und private Schlüssel sicher speichern.

Das Zusammenspiel dieser Komponenten macht die PKI erst funktionsfähig, um Vertrauensrichtlinien für Benutzer, Geräte und Systeme durchzusetzen. Durch Identitätsüberprüfung, Verschlüsselung und Zertifikatsverwaltung wird ein skalierbarer Rahmen geschaffen, der es nur vertrauenswürdigen Entitäten erlaubt, Informationen auszutauschen.

Die PKI arbeitet mit Verschlüsselung, einer Teilmenge der Kryptographie, die lesbare Daten mithilfe mathematischer Algorithmen in ein unlesbares Format umwandelt.

Verschlüsselungsalgorithmen lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen. Bei der symmetrischen Verschlüsselung wird derselbe Schlüssel sowohl zur Ver- als auch zur Entschlüsselung der Daten verwendet. Wenn dieser Schlüssel kompromittiert wird, sind die Daten nicht mehr sicher.

Im Gegensatz dazu werden bei der asymmetrischen Verschlüsselung zwei miteinander verknüpfte Schlüssel verwendet. Der eine ist öffentlich und wird großflächig geteilt, der andere ist privat und wird geheim gehalten. Die PKI-Verschlüsselung nutzt diese Methode, um Daten zu verschlüsseln, Benutzer zu authentifizieren und Transaktionen zu schützen.

Der Schritt-für-Schritt-Prozess veranschaulicht, wie die PKI in der Praxis funktioniert:

1. Jeder Benutzer bzw. jedes Gerät oder System generiert einen privaten Schlüssel (der geheim gehalten wird) und einen öffentlichen Schlüssel (der öffentlich geteilt wird).
2. Eine Zertifizierungsstelle oder Certificate Authority (CA) validiert die Identität der entsprechenden Entität und stellt ein digitales Zertifikat aus, das den öffentlichen Schlüssel an diese Identität bindet. Die Verbindung der Identität mit einem Schlüsselpaar unterstützt die PKI-Authentifizierung, die sicherstellt, dass nur vertrauenswürdige Benutzer, Geräte und Systeme auf sensible Ressourcen zugreifen können.
3. Beim Versand verschlüsselter Daten verwendet der Absender den öffentlichen Schlüssel des Empfängers. Die Dateien können nur mithilfe des passenden privaten Schlüssels entschlüsselt werden.
4. Der Absender kann auch eine digitale Signatur mit seinem eigenen privaten Schlüssel anbringen.
5. Das System des Empfängers gleicht das Zertifikat mit einer CA ab. Dabei kann eine Zertifikatswiderrufsliste (CRL) oder ein Online-Statusprotokoll (OCSP) verwendet werden, um sicherzustellen, dass das Zertifikat nicht widerrufen wurde. Damit wird auch der Schlüssel als vertrauenswürdig bestätigt. Dies beweist die Herkunft der Daten, gewährleistet ihre Integrität und bestätigt, dass sie nicht verändert wurden.
6. Wenn ein Schlüssel oder ein Zertifikat kompromittiert wird, können PKI-Systeme den Schlüssel bzw. das Zertifikat widerrufen und so die Sicherheit im gesamten Netzwerk aufrechterhalten.

Durch die Überprüfung von Identitäten und die Sicherung von Daten fördert die PKI das Vertrauen zwischen allen Benutzern. Zudem verhindert sie Man-in-the-Middle-Angriffe (MITM), Identitätsbetrug und Spoofing. Selbst wenn zum Beispiel ein Angreifer eine Nachricht abfängt, kann er sie ohne den privaten Schlüssel nicht entschlüsseln.

Mit PKI-as-a-Service (PKIaaS) können Unternehmen die PKI verwalten, ohne in eine umfangreiche interne technologische Infrastruktur oder Fachkenntnisse investieren zu müssen. Diese Cloud-basierte Lösung bietet skalierbare Zertifikatsverwaltung, automatische Schlüsselrotation und Überwachung und hilft Unternehmen jeder Größe bei der Unterstützung sicherer Kommunikation und Transaktionen.

Digitale Zertifikate

Ein digitales Zertifikat, manchmal auch als „Public-Key-Zertifikat“ bezeichnet, ist ein elektronisches Dokument, das zur Identifizierung des Inhabers eines öffentlichen Schlüssels verwendet wird. Dadurch kann der Empfänger bestätigen, dass der Schlüssel von einer legitimen Quelle stammt, was das Risiko eines MITM-Angriffs verringert. 

PKI-Zertifikate umfassen in der Regel:

• Identifizierbare Informationen, wie der Name des Zertifikatsinhabers, die Seriennummer des Zertifikats und sein Ablaufdatum
• eine Kopie des öffentlichen Schlüssels, den andere zum Verschlüsseln von Daten und zum Überprüfen digitaler Signaturen verwenden können, was sowohl Vertraulichkeit als auch Authentifizierung unterstützt
• die digitale Unterschrift der ausstellenden CA zur Bestätigung der Authentizität.

Eine ordnungsgemäße Verwaltung der Zertifikatlaufzeit ist entscheidend für die Aufrechterhaltung eines sicheren Datenaustauschs und die Gewährleistung, dass Verschlüsselung und Authentifizierung korrekt funktionieren. PKI-Zertifikate sollten von der Ausstellung bis zum Ablauf der Gültigkeit verfolgt und überwacht und bei Bedarf erneuert werden. Sie können auch widerrufen werden, wenn sie kompromittiert oder veraltet sind.

Zertifizierungsstellen

Eine Zertifizierungsstelle ist eine vertrauenswürdige Drittorganisation, die digitale Zertifikate erstellt und ausgibt. Zertifizierungsstellen validieren Identitäten und helfen beim Aufbau von Vertrauensketten für eine sichere digitale Kommunikation.

Alle CAs führen Zertifikatswiderrufslisten (CRLs), die Zertifikate dokumentieren, die vor ihrem geplanten Laufzeitende widerrufen wurden. Mithilfe dieser Listen können Unternehmen Zertifikate identifizieren, die nicht mehr gültig oder sicher sind.

Grob gesagt gibt es zwei Arten von CAs:

• Root-Zertifizierungsstelle: Die vertrauenswürdigste Entität in einem PKI-System. Root CAs verwenden selbstsignierte Zertifikate und bilden die Grundlage für das Vertrauen, da ihre Zertifikate an untergeordnete CAs oder direkt an Endbenutzer ausgestellt werden.
• Untergeordnete Zertifizierungsstelle: Diese werden von einer Root CA oder einer höheren untergeordneten Stelle zertifiziert. Diese Behörden übernehmen das Vertrauen und stellen Zertifikate für Benutzer, Geräte oder Systeme aus. 

Jedes Zertifikat in der Kette ist dafür verantwortlich, die Authentizität des nächsten zu bestätigen, wodurch ein kontinuierlicher und zuverlässiger Vertrauenspfad von oben nach unten entsteht.Jede Kompromittierung von CAs kann diese Kette unterbrechen und damit die Sicherheit der PKI potenziell untergraben.

CAs unternehmen bestimmte Schritte, um Zertifikate zu erstellen:

1. Schlüsselerstellung: Ein Benutzer oder System erstellt ein Paar aus öffentlichem und privatem Schlüssel.
2. Zertifikatanforderung: Eine Zertifikatsignierungsanforderung (CSR) wird an eine Zertifizierungsstelle gesendet, einschließlich des öffentlichen Schlüssels und der Identifikationsdaten.
3. Verifizierung: Die CA validiert die Identität des Benutzers, oft mit Hilfe einer RA. 
4. Zertifikat-Ausstellung: Nach der Überprüfung stellt die Zertifizierungsstelle ein digitales Zertifikat aus, das den öffentlichen Schlüssel des Benutzers und andere Identifikationsdaten enthält. Dieses Zertifikat wird ebenfalls mit dem privaten Schlüssel der Zertifizierungsstelle signiert, wodurch eine digitale Signatur entsteht.

Die Verwaltung dieser Schritte in großem Maßstab erfordert Automatisierung, die Durchsetzung von Richtlinien und Transparenz. Zertifizierungsdienste helfen Unternehmen, Risiken zu verringern und die Compliance-Anforderungen zu erfüllen, ohne dass der Vorgang komplexer wird.

Zertifikatsverwaltungssysteme

Zertifikatsverwaltungssysteme sind Softwarelösungen, die alle Aspekte der Zertifikatlaufzeit erleichtern, von der Ausstellung und Bereitstellung des Zertifikats bis hin zu Validierung, Widerruf und Erneuerung. Diese Tools verringern das Risiko, verbessern die Transparenz und stellen sicher, dass kryptografische Assets einheitlich gehandhabt werden.

Einige Lösungen führen zum Beispiel detaillierte Protokolle über alle damit verbundenen Aktivitäten, was die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und interner Audits erleichtert. Durch die Zentralisierung der Verwaltung über eine einzige Quelle der Wahrheit reduzieren Unternehmen das Risiko eines verpassten Laufzeitendes oder der falschen Verwendung von Zertifikaten und verbessern den Datenschutz.

Automatisierte Systeme tragen dazu bei, den „Zertifikatswildwuchs“ zu verhindern, bei dem Tausende von Zertifikaten in komplexen Umgebungen ohne zentrale Kontrolle eingesetzt werden. Diese Systeme überwachen Laufzeitenden, verwalten Erneuerungen und widerrufen bei Bedarf Zertifikate, um die Sicherheit der Systeme zu gewährleisten.

Die Automatisierung kann Unternehmen auch dabei helfen, PKI-Richtlinien in großem Umfang durchzusetzen, sodass sie IT-Ressourcen effizienter zuweisen und die Konsistenz im gesamten Unternehmen sicherstellen können. Insgesamt verhindert die automatisierte Zertifikatsverwaltung Fehler, Ausfälle und Schwachstellen, die den Betrieb stören und Möglichkeiten für kriminelle Ausbeutung bieten können.

Hardware-Sicherheitsmodule (Hardware Security Modules)

HSMs spielen eine zentrale Rolle in der Sicherheitsarchitektur der PKI. Diese physische Geräte schützen kryptografische Prozesse, indem sie Schlüssel in einer gehärteten, manipulationssicheren Umgebung erzeugen, speichern und verarbeiten.

So kann ein HSM beispielsweise ein Schlüsselpaar mithilfe hochwertiger Zufallszahlengeneratoren erzeugen, die für eine starke Verschlüsselung unerlässlich sind. Da die Schlüssel das Gerät nie im Klartext verlassen, wird die Gefährdung durch Bedrohungen minimiert.

Eine weitere wichtige Funktion ist die Speicherung privater Schlüssel. Die Aufbewahrung von Schlüsseln in einer sicheren Hardware schützt sie davor, dass sie von Unbefugten entwendet oder kompromittiert werden. Dadurch werden nicht nur die Schlüssel geschützt, sondern Unternehmen können auch strenge Sicherheitsrichtlinien auf Hardware-Ebene durchsetzen. Daher sind HSMs für Unternehmen in Bereichen, die ein hohes Maß an Sicherheit erfordern, wie z. B. die Finanzbranche oder die Regierung, in PKI-Systemen unerlässlich, um Daten zu schützen und Vertrauen zu schaffen.

Wenn man versteht, wo die PKI eingesetzt wird, wird ihr Wert deutlich. Dies sind einige der wichtigsten Möglichkeiten, wie Unternehmen die PKI zu ihrem Vorteil nutzen können.

Sichere Kommunikation

PKI ist ein Eckpfeiler für den Schutz verschiedener Formen der digitalen Kommunikation, einschließlich E-Mail, Nachrichtendienste und mehr. Dadurch werden diese Kanäle nicht nur geschützt, sondern auch für alle Beteiligten, also Verbraucher, Partner, Mitarbeiter, Bürger, Aufsichtsbehörden usw., vertrauenswürdiger gemacht.

Authentifizierung und Zugriffskontrolle

PKI bietet starke Authentifizierungsmechanismen für Benutzer, die auf Systeme, Netzwerke oder Online-Dienste zugreifen. Zertifikate können als eine Form der sicheren digitalen Identifizierung dienen und sicherstellen, dass nur verifizierten Benutzern Zugang gewährt wird.

Diese Fähigkeiten machen die PKI zu einem wichtigen Bestandteil eines Zero-Trust-Sicherheitsmodells. Zero Trust funktioniert nach dem Prinzip „Niemals vertrauen, immer überprüfen“, das eine kontinuierliche Authentifizierung erfordert, um jeden Benutzer und jedes Gerät, das auf Ressourcen zugreift, unabhängig vom Standort zu bestätigen.Durch die Integration der PKI in eine Zero-Trust-Strategie können Unternehmen die Sicherheit erhöhen, die Compliance vereinfachen und das Risiko von Cyber-Bedrohungen in großem Umfang reduzieren.

Unterzeichnung von Dokumenten und Zeitstempel

Digitale Signaturen auf der Grundlage von PKI überprüfen die Authentizität und Integrität elektronischer Dokumente. Dies ist wichtig für juristische Unterlagen, Verträge und andere Dokumente, bei denen ein Nachweis der Originalität, Vertraulichkeit und die Einwilligung erforderlich sind.

Signaturzertifikate für Dokumente erfüllen drei Hauptzwecke: 

• Authentizität: Das Zertifikat bestätigt, dass das Dokument von der Person oder Einrichtung signiert wurde, die den entsprechenden privaten Schlüssel zum öffentlichen Schlüssel im Zertifikat besitzt.
• Integrität: Jede Änderung des Dokuments nach seiner Unterzeichnung macht die digitale Signatur ungültig. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das empfangene Dokument genau dem entspricht, was der Unterzeichner zu senden beabsichtigt hat, ohne jegliche Änderungen.
• Non-Repudiation: Der Unterzeichner kann die Echtheit seiner Unterschrift auf einem Dokument nicht leugnen, da die digitale Signatur und das zugehörige Zertifikat einen starken Beweis für die Identität des Unterzeichners und seine Zustimmung zum Inhalt des Dokuments zum Zeitpunkt der Unterzeichnung liefern.

Darüber hinaus trägt die Kombination aus Bequemlichkeit und hoher Sicherheit digitaler Signaturen zu mehr Effizienz und höheren Umsätzen bei: Bis zu 80 % der Vereinbarungen mit digitalen Signaturen werden in weniger als einem Tag abgeschlossen, 44 % in weniger als 15 Minuten.

Code Signing

Softwareentwickler verwenden Code Signing-Zertifikate, um ihre Skripte zu authentifizieren. Auf diese Weise können die Endbenutzer überprüfen, ob die von ihnen heruntergeladene Software nicht verändert worden ist. Dies trägt zum Schutz vor Malware, zur Wahrung der Softwareintegrität und zur Stärkung des Vertrauens der Verbraucher bei.

Softwareintegrität

Die PKI wird beim Code Signing eingesetzt, um die Herkunft und Integrität von Software zu verifizieren. So wird sichergestellt, dass Anwendungen, Treiber und Updates während der Verteilung nicht manipuliert wurden.

Internet der Dinge (IoT)

„Smarte“ Geräte, die Daten sammeln, speichern und an andere Maschinen weiterleiten, sind potenziell anfällig für Cyber-Bedrohungen. Da die Zahl der vernetzten Geräte und Arbeitslasten weiter zunimmt, insbesondere in Cloud- und IoT-Umgebungen, ist die Gewährleistung einer sicheren, skalierbaren Authentifizierung zu einer großen Herausforderung geworden.

Durch die Ausstattung jedes Geräts mit einem eindeutigen digitalen Zertifikat baut die PKI eine Grundlage für skalierbare Vertrauenswürdigkeit auf, in deren Zuge überprüft wird, ob die kommunizierenden Geräte tatsächlich legitim sind. Dies verhindert unbefugten Zugriff, Spoofing und Datenmanipulation, selbst in großen, verteilten Netzwerken.

Über die Authentifizierung hinaus ermöglicht die Public Key Infrastructure auch eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung für Daten während der Übertragung und gewährleistet so, dass die Kommunikation zwischen Geräten, Anwendungen und Cloud-Workloads sicher und manipulationssicher bleibt.

Die PKI ist unerlässlich in Sektoren, die besonderen Bedrohungen ausgesetzt sind und in denen Datenschutzverletzungen schwerwiegende rechtliche, finanzielle und behördliche Konsequenzen nach sich ziehen.

• Die Finanzbranche verlässt sich auf die PKI für sicheres Online-Banking, die Authentifizierung von Transaktionen und die Einhaltung der strengen KYC(Know Your Customer)- und AML(Anti-Money Laundering)-Anforderungen. Die Sicherheit digitaler Zertifikate trägt zum Schutz von Kundendaten bei Überweisungen bei, verifiziert Identitäten bei großen Transaktionen und verhindert Betrug und unbefugten Zugriff.
• Regierungsbehörden verlassen sich auf die PKI für die sichere Kommunikation von Verschlusssachen, digitale Signaturen auf offiziellen Dokumenten und die Überprüfung der Identität von Bürgern. Des Weiteren unterstützt sie sichere Online-Transaktionen wie Steuererklärungen und Anmeldungen für die Sozialversicherung und andere Leistungen. Durch die Gewährleistung von Authentizität und Integrität trägt die PKI dazu bei, das Vertrauen in digitale Regierungssysteme zu erhalten.
• Organisationen des Gesundheitswesens nutzen die PKI, um elektronische Patientenakten (ePA) zu sichern, die HIPAA-Vorschriften für Patientendaten einzuhalten und medizinische Geräte in Netzwerken zu authentifizieren. Sie kann auch die Vertraulichkeit bei telemedizinischen Terminen und Patientenportalen gewährleisten und ermöglicht es den Gesundheitssystemen, Online- und Remote-Dienste für eine größere Patientenpopulation anzubieten.
• Große Unternehmen mit einer verteilten Belegschaft setzen die PKI für nahezu alles ein – von der E-Mail-Verschlüsselung über den VPN-Zugang bis hin zur Authentifizierung von IoT-Geräten. Angesichts der Tatsache, dass Unternehmen immer ausgeklügelteren Angriffen ausgesetzt sind, kann die PKI sicherstellen, dass nur verifizierte Benutzer und Geräte auf Ressourcen zugreifen können.

Diese Best Practices helfen Ihnen, Ihre PKI-Implementierung zu stärken und eine sichere Zertifikatsverwaltung zu unterstützen.

• Richtlinien und Verfahren aktuell halten: Zertifizierungsrichtlinien (CP) und Erklärungen zur Zertifizierungspraxis (CPS) sind für die PKI von wesentlicher Bedeutung. Die CP ist ein umfassendes Dokument, in dem die verschiedenen Klassen von Zertifikaten, die von einer Zertifizierungsstelle ausgestellt werden, und die entsprechenden Richtlinien beschrieben sind. Im CPS wird detailliert beschrieben, wie die Zertifizierungsstelle diese Richtlinien technisch umsetzt. Diese Dokumente auf dem neuesten Stand zu halten, ist von grundlegender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Sicherheit, des Vertrauens und der Einhaltung von Rechtsvorschriften. Sie sollten regelmäßig überprüft und überarbeitet werden, um der dynamischen Landschaft von Cybersicherheit, Technologie und regulatorischen Änderungen gerecht zu werden.
• Private Schlüssel schützen: Starke Mechanismen wie z. B. HSMs bieten physischen und logischen Schutz gegen Manipulationen und unbefugten Zugriff bieten.
• Regelmäßige Schlüsselrotation und -erneuerung durchführen: Schlüssel und Zertifikate sollten nicht unbegrenzt verwendet werden. Führen Sie eine Routine für die regelmäßige Rotation von Schlüssels und Zertifikaten ein, um die mit der Schlüsselgefährdung verbundenen Risiken zu mindern und ein unerwartetes Laufzeitende zu verhindern. Diese Art von Krypto-Agilität ist zunehmend wichtig, um sich auf Post-Quanten-Bedrohungen vorzubereiten, da böswillige Akteure versuchen, Daten jetzt zu sammeln und sie zu entschlüsseln, sobald Quantencomputer mit der Fähigkeit, aktuelle Algorithmen zu knacken, verfügbar sind.
• Implementierung starker Authentifizierungsverfahren: Führen Sie die Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA) verpflichtend ein, um die Sicherheit beim Zugriff auf PKI-Systeme und der Durchführung sensibler Vorgänge wie der Ausstellung oder dem Widerruf von Zertifikaten zu erhöhen.
• Zentralisierung der Zertifikats- und Schlüsselverwaltung: Implementieren Sie Tools und Prozesse, die für mehr Transparenz und Kontrolle sorgen, für die Verwaltung der gesamten Zertifikatlaufzeit, von der Ausstellung bis zum Widerruf oder Laufzeitende. Dies unterstützt auch Audits und Compliance durch die Ermöglichung von Transparenz und Rückverfolgbarkeit.
• Sicherungs- und Wiederherstellungsrichtlinien für Schlüssel festlegen: Richten Sie Sicherungs- und Wiederherstellungsverfahren ein und testen Sie diese regelmäßig, um zu bestätigen, dass kritische PKI-Komponenten nach einer Störung oder Katastrophe schnell und sicher wiederhergestellt werden können.

Managed PKI Services sind nützlich für Organisationen, die die PKI benötigen, aber nicht über das nötige Fachwissen verfügen. In diesen Fällen hilft ein Managed-PKI-Anbieter bei der Verwaltung der Richtlinien, der Hardware und der Software, um sicherzustellen, dass die PKI gemäß den Best Practices unterhalten wird.

Die Cloud-PKI ist ein dienstbasiertes Bereitstellungsmodell, bei dem die Certificate Authority (CA), die Schlüsselverwaltung und die Laufzeittools von einem Anbieter gehostet werden. Unternehmen können digitale Zertifikate bereitstellen und verwalten, ohne in eine eigene physische Infrastruktur investieren oder diese warten zu müssen. Im Vergleich zur On-Premises-PKI, die zwar volle Kontrolle bietet, aber erhebliche Kosten und IT-Ressourcen erfordert, bietet die Cloud-PKI eine schnellere Bereitstellung, einfachere Skalierung und vereinfachte Verwaltung.

Die Cloud-PKI eignet sich hervorragend für Unternehmen mit großen oder verteilten IT-Umgebungen. Sie ermöglicht eine schnellere Ausstellung von Zertifikaten, unterstützt eine automatisierte Laufzeitverwaltung und verbessert die Transparenz für die Compliance.

Es gibt auch hybride Bereitstellungsmodelle. Hybride PKI-Implementierungen kombinieren Cloud-basierte Dienste mit einer On-Premises-Infrastruktur. Dieses Modell bietet Unternehmen eine größere Flexibilität und ermöglicht ihnen, die Kontrolle über sensible Komponenten zu behalten und gleichzeitig von der Skalierbarkeit der Cloud zu profitieren.

Unternehmen sollten dasjenige Modell wählen, das ihren Ressourcen, Prioritäten und Zielen entspricht, ihnen hilft, mit den gesetzlichen Anforderungen Schritt zu halten, und sich an wechselnde Arbeitslasten anpassen lässt.

Die Public Key Infrastructure wird auch in Zukunft die Grundlage für digitale Vertrauenswürdigkeit bilden, da sich die kryptografischen Methoden weiterentwickeln. Aber sie muss mit den Fortschritten und Veränderungen in Technologie und Wirtschaft Schritt halten.

Mit dem raschen Voranschreiten des Quantencomputings werden die heutigen Algorithmen für öffentliche Schlüssel nicht mehr lange sicher bleiben, was die Vertraulichkeit und Integrität der digitalen Kommunikation gefährdet. In Vorbereitung darauf müssen sich Unternehmen jetzt auf Krypto-Agilität konzentrieren, um sicherzustellen, dass sie mit der Technologie Schritt halten können, ohne den Betrieb zu unterbrechen. 

Das NIST hat im Jahr 2024 die ersten Post-Quanten-Verschlüsselungsstandards veröffentlicht, um die Standardisierung von Algorithmen zu unterstützen, die Quantenangriffen widerstehen sollen. Diese neuen Standards werden die Art und Weise neu gestalten, wie Unternehmen Identitäten, Daten und Transaktionen schützen. Die Umstellung auf Post-Quanten-Kryptografie erfordert sorgfältige Planung, Transparenz über alle Zertifikatsysteme hinweg und skalierbare Tools für das Lebenszyklusmanagement.

Um weiterhin die Nase vorn zu haben, brauchen Unternehmen PKI-Systeme, die Automatisierung unterstützen und die nahtlose und unterbrechungsfreie Integration neuer Algorithmen ermöglichen. Agilität, Transparenz und die Bereitschaft zur Einhaltung von Standards sind der Schlüssel zur Bewältigung sowohl der in der Weiterentwicklung begriffenen Vorschriften als auch künftiger kryptografischer Bedrohungen.

Entrust bietet eine Vielzahl von PKI Softwarelösungen, einschließlich Cloud-native PKI-as-a-Service (PKIaaS), Optionen für verwaltete PKI-Dienste und unsere eigene On-Premise-PKI-Lösung, Entrust Certificate Authority. Mit diesen Lösungen kann Ihr Unternehmen ein Gleichgewicht zwischen Aktivierung und Sicherheit herstellen, das auf Ihre individuellen Bedürfnisse und Ihr digitales Ökosystem abgestimmt ist.

Für Unternehmen, die eine umfassende Lösung für alle ihre kryptografischen Sicherheitsmanagementanforderungen suchen, bietet die Cryptographic Security Platform von Entrust alle kritischen Komponenten der Public Key Infrastructure, kombiniert mit Zertifikatlaufzeitverwaltung, Verwaltung von Schlüsseln und Geheimnissen und HSMs in einer leistungsstarken, zentralisierten Verwaltungsoberfläche.

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