Wie OCSP und OCSP Stapling Online-Transaktionen sichern

Dies ist ein wesentlicher Aspekt der Online-Sicherheit, insbesondere beim Umgang mit sensiblen Informationen oder bei der Durchführung von Finanztransaktionen im Internet. Da wir uns auf SSL/TLS-Zertifikate verlassen, um die Identität von Websites und Organisationen zu überprüfen, müssen wir ihre Vertrauenswürdigkeit sicherstellen und verhindern, dass Kriminelle gesperrte Zertifikate ausnutzen, um Daten zu stehlen oder Betrug zu begehen.

Das Online Certificate Status Protocol (OCSP) ermöglicht es Clients (z. B. Webbrowsern), die Gültigkeit digitaler Zertifikate in Echtzeit zu überprüfen. Certificate Revocations Lists (CRLs) sind Listen digitaler Zertifikate, die von der ausstellenden Zertifizierungsstelle (CA) vor ihrem geplanten Ablaufdatum widerrufen wurden. Sie können auch zur Überprüfung nicht vertrauenswürdiger oder widerrufener Zertifikate verwendet werden. Da Sperrlisten jedoch in regelmäßigen Abständen aktualisiert werden und veraltete Informationen enthalten, und da OCSP-Antworten kleiner als Sperrlistendateien sind und für Geräte mit begrenztem Speicherplatz geeignet sind, werden sie oft bevorzugt.

Sehen wir uns an, wie OCSP funktioniert, welche Vor- und Nachteile es hat, welche potenziellen Datenschutzprobleme durch OCSP-Heften gelöst werden können und wie sich OCSP von Zertifikatsperrlisten (Certificate Revocation Lists, CRLs) unterscheidet.

OCSP-Cybersicherheit: Was ist OCSP?

Mit OCSP können Clients den Sperrstatus eines digitalen Zertifikats überprüfen, indem sie eine Anfrage an einen OCSP-Server senden. Es legt die Syntax für die Kommunikation zwischen dem Server und der Client-Anwendung, z. B. einem Webbrowser, fest. Nach Erhalt einer Anfrage teilt der Server dem Client mit, ob das Zertifikat gültig oder gesperrt ist. Da die Zertifikatsvalidierung in Echtzeit erfolgt, werden die mit CRLs verbundenen potenziellen Verzögerungen überwunden, um eine sichere Online-Kommunikation zu gewährleisten.

OCSP ist für die Cybersicherheit von entscheidender Bedeutung. Es trägt zum Schutz digital übertragener Informationen bei, indem es sicherstellt, dass der Webserver über ein gültiges SSL/TLS-Zertifikat verfügt, um den verschlüsselten Datenaustausch zu unterstützen. Das Protokoll verhindert auch, dass Benutzer sensible Informationen mit Websites teilen, die abgelaufene oder widerrufene Zertifikate verwenden, was auf eine Gefährdung der Sicherheit hindeuten kann.

Der Echtzeit-Zertifikatsvalidierungsprozess umfasst die folgenden Schritte:

• OCSP-Anfrage: Wenn ein Browser eine SSL/TSL-Verbindung zu einer Website herstellt, präsentiert der Webserver ein digitales Zertifikat. Der Browser sendet eine OCSP-Anfrage an den im Zertifikat angegebenen OCSP-Server.
• OCSP-Antwort: Der OCSP-Server überprüft seine Datenbank, generiert eine Antwort mit dem aktuellen Status des Zertifikats (d. h. gültig oder widerrufen) und signiert sie digital, um ihre Integrität sicherzustellen.
  
• Reaktion des Browsers auf die OCSP-Antwort: Der Webbrowser empfängt die Antwort und überprüft die digitale Signatur des OCSP-Servers. Wenn das Zertifikat gültig ist, stellt er eine sichere Verbindung mit der Website her. Wenn die Website über ein widerrufenes Zertifikat verfügt, kann eine Warnung für den Benutzer angezeigt oder die Verbindung vollständig beendet werden.

Warum ist eine Überprüfung der Zertifikatsperrung notwendig?

Durch eine Zertifikatsperrung wird ein digitales Zertifikat vor Ablauf ungültig. Durch diesen Prozess werden die Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit digitaler Zertifikate aufrechterhalten, indem Benutzer die Gültigkeit eines Zertifikats überprüfen können, bevor sie sich auf dessen Verschlüsselungsfunktion verlassen, um vertrauliche Daten auszutauschen.

Durch die Überprüfung der Sperrung wird verhindert, dass Benutzer gesperrten SSL/TLS-Zertifikaten vertrauen. Eine Sperrung kann aus folgenden Gründen erfolgen:

• Ein kompromittierter privater Schlüssel
• Fehlverhalten des Zertifikatsinhabers
• Falsche oder geänderte Informationen über die Online-Einheit
• Fehler bei der Zertifikatsausstellung
  
• Eine kompromittierte Zertifizierungsstelle (CA)

Vorteile des Online Certificate Status Protocol

• Die Echtzeit-Validierung des Status eines Zertifikats erhöht die Sicherheit, indem sie die Möglichkeiten für böswillige Akteure, gesperrte TLS/SSL-Zertifikate auszunutzen, einschränkt.
• Das Protokoll verteilt die Statusprüfung auf OCSP-Server, die von Zertifizierungsstellen und Dritten betrieben werden. Daher hat OCSP einen viel geringeren Server-Overhead als das Herunterladen großer CRL-Dateien.
  
• Es ist effizienter, OCSP-Abfragen zu analysieren als CRLs, da sie kleiner sind, wodurch die Bandbreiten- und Verarbeitungsanforderungen für Client und Server reduziert werden.

Nachteile des Online Certificate Status Protocol

• Der Verifizierungsprozess kann Informationen über den Inhalt, auf den ein Benutzer zugreift, preisgeben, was dazu verwendet werden kann, das Benutzerverhalten zu verfolgen und Datenschutzprobleme zu verursachen.
• OCSP-Responder könnten zu einem Single Point of Failure werden, wenn sie umfangreiche Ausfallzeiten haben oder kompromittiert werden, was zu einem Denial-of-Service oder Sicherheitsproblemen führt.
  
• OCSP-Prüfungen können zu Latenzproblemen führen, wenn der Responder langsam ist oder Netzwerkprobleme hat. Einige Browser speichern OCSP-Antworten im Cache, wodurch neu widerrufene Zertifikate möglicherweise übersehen werden.

Was ist OCSP-Heften?

OCSP-Heften (oder TLS Certificate Status Request-Erweiterung) ermöglicht es einem Webserver, proaktiv eine digital signierte und mit einem Zeitstempel versehene OCSP-Antwort zu erhalten und diese im Rahmen des TLS-Handshake-Prozesses an den Client zu senden. Dadurch wird die zum Herstellen einer Verbindung erforderliche Zeit verkürzt, da der Client keine Anfrage an den OCSP-Responder senden muss.

So funktioniert OCSP-Heften, um den Verifizierungsprozess zu optimieren:

• Der Webserver sendet regelmäßig automatische OCSP-Anfragen an den OCSP-Responder.
• Der OCSP-Responder stellt dem Server eine zeitgestempelte Validierung zur Verfügung.
• Der Server speichert die Antwort im Cache und sendet die digital signierte OCSP-Verifizierung mit der Nachricht des Zertifikats während des TLS/SSL-Handshakes an einen Client.
  
• Der Client überprüft den Status des Zertifikats, ohne eine separate Anfrage an den OCSP-Responder zu senden.

Durch das Stapeln von OCSP-Anfragen wird die Geschwindigkeit des TLS-Handshakes durch die Kombination von zwei Anfragen verbessert. Dadurch wird die Ladezeit für verschlüsselte Webseiten verkürzt und die Benutzererfahrung verbessert. Außerdem wird der Datenschutz für Endbenutzer gewährleistet, da der Client keine Verbindung zum OCSP-Server herstellen muss.

CRL vs. OCSP

Eine CRL ist eine Liste digitaler Zertifikate, die von einer Zertifizierungsstelle vor ihrem geplanten Ablaufdatum widerrufen wurden. OCSP und CRL dienen demselben Hauptzweck: Sie teilen Clients mit, welchen digitalen Zertifikaten sie nicht mehr vertrauen können, um die Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit der Public-Key-Infrastruktur (PKI) zu gewährleisten. Sie werden von Zertifizierungsstellen oder vertrauenswürdigen Dritten verwaltet und tragen dazu bei, die Verwendung kompromittierter oder betrügerischer Zertifikate zu verhindern.

Diese beiden Mechanismen funktionieren jedoch unterschiedlich:

• OCSP bietet Echtzeit-Überprüfungen des Zertifikatsstatus, während CRLs regelmäßig aktualisiert werden.

• OCSP sendet für jede Zertifikatsvalidierung eine separate Netzwerkanfrage, was zu einem erhöhten Netzwerkverkehr führen kann. Andererseits müssen Clients CRLs nur in regelmäßigen Abständen herunterladen.
• OCSP eignet sich besser für die Skalierung großer PKIs mit vielen Zertifikaten, da die Arbeitslast verteilt wird. CRLs könnten umständlich werden, da Clients große Dateien herunterladen müssen.
  
• Bei der Verwendung von OCSP ohne OCSP-Heften können Datenschutzprobleme auftreten. Bei CRLs gibt es keine Datenschutzprobleme, da sie keine externen Abfragen beinhalten.

Die Zukunft von OCSP

Da sich Cyber-Bedrohungen weiterentwickeln und Kriminelle neue Techniken entwickeln, um digitale Zertifikate zu kompromittieren, wird die Echtzeit-Validierung durch das OCSP-Protokoll noch wichtiger werden. In der Zwischenzeit werden weitere datenschutzfreundliche Methoden wie OCSP-Heften entwickelt, um Datenschutzbedenken bei OCSP-Abfragen auszuräumen.

Obwohl neue Validierungstechnologien entstehen werden, wird OCSP wahrscheinlich die Grundlage bleiben, da es tief in bestehende Sicherheitsprotokolle integriert ist. Wir erwarten jedoch Verbesserungen und Erweiterungen, um die derzeitigen Einschränkungen zu beheben.

Zum Beispiel könnte OCSP effizienter und skalierbarer werden, um das Internet der Dinge (IoT) zu unterstützen. In der Zwischenzeit werden sich die Infrastruktur und die Validierungsmethoden für Zertifikate weiterentwickeln, um Quantenangriffen standzuhalten. Darüber hinaus könnte die Blockchain-Technologie in die Zertifikatsverwaltung integriert werden, um ein manipulationssicheres Hauptbuch zu erstellen.

OCSP ist eine wichtige PKI-Komponente, die dazu beiträgt, die Vertrauenswürdigkeit von Zertifikaten sicherzustellen und die Verwendung kompromittierter oder widerrufener Zertifikate zu verhindern. Die Echtzeit-Gültigkeitsprüfung erhöht die Online-Sicherheit, aber Unternehmen müssen sicherstellen, dass alle ihre digitalen Zertifikate gültig sind, um kostspielige Ausfälle und Unterbrechungen zu minimieren.

Aus diesem Grund nutzen immer mehr Unternehmen den Sectigo Certificate Manager (SCM), um sich einen Überblick über ihren Bestand zu verschaffen. Mit SCM können sie auch die Ausstellung und Erneuerung von X.509-Zertifikaten mithilfe des Enrollment over Secure Transport (EST)- und ACME-Protokolls automatisieren. Außerdem können Sie alle Ihre SSL/TLS-Zertifikate an einem Ort verwalten und kaufen, um Arbeitsabläufe zu optimieren und die Effizienz zu steigern.

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