Tài liệu Hướng dẫn về PKI --Thiết kế ppt

Hướng dẫn về PKI --Thiết kế

Trong phần đầu tiên của loạt bài hướng dẫn về PKI này,
chúng ta đã có được một cái nhìn tổng quan về cách
chuẩn bị và lên kế hoạch cho PKI của bạn. Trong phần
hai này, chúng tôi sẽ tiếp tục giới thiệu với thêm một
chút kỹ thuật. Chúng ta sẽ xem xét một số vấn đề về thiết
kế PKI. Xuyên suốt trong toàn bộ bài này, chúng tôi sẽ
giới thiệu đến bạn cách để tránh những lỗi chung nhất
trong quá trình thiết kế.

Thiết kế một PKI

Khi thiết kế một PKI, có rất nhiều thứ mà bạn cần phải xem xét đến:
•
Kiến trúc của CA sẽ như thế nào (ví dụ như số lượng CA và những role gì sẽ có)
•
Bạn muốn bảo vệ như các khóa riêng của CA như thế nào
•
Nơi nào bạn muốn tạo các điểm công bố
Chúng ta hãy xem xét sâu hơn nữa trong các vấn đề trên

Tạo kiến trúc CA có khả năng mở rộng tốt

Số lượng và các mức của CA bạn nên bổ sung cơ bản dựa vào sự bảo mật của bạn và các yêu cầu
về khả năng sẵn có. Bạn nên cố gắng tổ chức kiến trúc của mình theo những gì cần thiết. Thực sự
không có một kinh nghiệm tốt nhất nào trong việc chọn bao nhiêu mức CA bạn cần, tuy vậy thật
hiếm khi có ai cần đến trên bốn mức; mặc dù vậy vẫn có một nguyên tắc mà chúng tôi đã liệt kê
trong bảng 1 dưới đây giúp bạn đi đúng hướng:
Mức CA Chú thích

- Độ bảo mật thấp
- Các yêu cầu cần thiết về bảo mật CA thấp hơn
- Gồm một CA gốc
- Số lượng nhỏ các yêu cầu chứng chỉ

- Độ bảo mật trung bình
- Gồm một CA gốc offline và các CA cấp dưới online
- CA gốc offline được xóa khỏi mạng
- Đưa ra các CA online trên mạng
- Có từ hai CA trở lên đưa ra với mỗi chứng chỉ

- Độ bảo mật cao
- Gồm có CA gốc offline và chính sách offline
- Một hoặc nhiều CA thứ cấp online
- Hợp với khu vực địa lý rộng và các tổ chức bảo mật
cao
Bảng 1: Số các mức CA cần thiết
Như một lưu ý bổ sung, bạn có thể nhớ lại từ phần 1 của loạt bài này, có một thứ được gọi là
chính sách chứng chỉ dùng để mô tả cách và ai phát hành/phân phối các chứng chỉ đối với một
chủ đề (ví dụ các chủ đề về người dùng đang tồn tại, các máy tính, thiết bị,…). Nếu bạn đã từng
có lúc nghĩ mình cần nhiều hơn một chính sách chứng chỉ vì sự hợp lệ, tính địa lý, tính tổ chức
hoặc cách sử dụng chứng chỉ thì cần phải định nghĩa một kiến trúc 3 mức, yêu cầu này sẽ cần
đến 2 hoặc nhiều CA chính sách ở mức 2 (các CA chính sách).

Khi thực thi một PKI, bạn sẽ luôn luôn phải bắt đầu với một CA gốc, hoàn toàn không quan
trọng khi chúng ta xử lý với một kiến trúc PKI mức 1, mức 2 hay mức 3. Khi CA gốc luôn là CA
gốc và thường được thực thi bởi tự nó thì bạn cần phải bảo vệ khóa riêng của CA gốc một cách
tốt nhất có thể. Điều này luôn luôn cần phải chú ý, không quan tâm đến việc kiến trúc PKI của
bạn gồm bao nhiêu mức. Nếu kiến trúc PKI của bạn gồm có hai mức hoặc nhiều hơn thì CA gốc
cần có một số lượng tối thiểu sự truy cập, vì chỉ có các CA cấp thứ mới yêu cầu sự truy cập vào

CA gốc. Mặc dù vậy, khi khoảng cách từ CA gốc tăng (nghĩa là có nhiều mức được bổ sung),
các yêu cầu bảo mật sẽ giảm và sự truy cập tăng đối với các CA cấp thứ. Đây sẽ là một hệ số
quan trọng khi chúng ta bắt đầu cài đặt các CA, thứ mà chúng tôi sẽ giới thiệu đến trong phần
sau.

Các khóa riêng CA

Trước khi cài đặt một CA, bạn nên có một kế hoạch về kích thước của khóa riêng CA sẽ là bao
nhiêu và nó được bảo vệ như thế nào. Chúng ta hãy xem xét đến kích thước khóa, điều rất quan
trọng cho lý do bảo mật và khả năng tương thích. Bảng 2 dưới đây liệt kê các kích thước khóa
được khuyến khích:
CA role Kích thước khóa
Root CA
4096
Policy CA
4096
Issuing CA
2048
Bảng 2: Một số kích thước khóa CA
Thông thường, kích thước khóa 4096 được khuyến khích sử dụng để tăng độ bảo mật, đặc biệt
cho CA gốc. Mặc dù vậy, điều này có thể phát sinh các vấn đề không tương thích, ví dụ với các
sản phẩm mạng của Cisco (phụ thuộc vào phiên bản nào Cisco IOS đang được sử dụng). Điều
này là do nhiều sản phẩm của nhóm sản xuất thứ
ba có các vấn đề trong việc quản lý kích thước
khóa lớn hơn 2048. Và khi thiết bị mạng có thể được tích hợp trong các giải pháp như 802.1x
cho vấn đề hợp lệ và tính nguyên tắc thì kích thước khóa sẽ có tính chất quan trọng. Vì vậy bạn
phải bảo đảm rằng biết được thiết bị gì sẽ được sử dụng và các hạn chế nào có thể xảy ra đối với
việc quản lý chứng chỉ trước khi bắt đầu thực thi một PKI.

Khi đã định nghĩa kích thước khóa CA bạn muốn sử dụng thì chúng ta sẽ xem xét đến cách khóa

riêng của CA sẽ được bảo vệ như thế nào.

Bảo vệ khóa riêng CA

Mặc định, CA sử dụng Cryptographic Service Provider (CSP) của Microsoft và bảo vệ khóa
riêng của nó với sự trợ giúp của Data Protection API (DPAPI). Điều này gây ra một vấn đề, do
tất cả các thành viên của nhóm quản trị viên đều có quyền truy cập đối với khóa riêng của CA và
bất kỳ thành viên nào của nhóm này cũng đều có thể export khóa riêng CA, có thể tạo một CA
giả mạo mới và đi kèm với nó là các chứng chỉ giả mạo. Các thách thức khác về bảo mật cũng
tồn tại như những tấn công tràn bộ đệm từ các phần mềm mã độc.

Vậy bạn nên làm gì? Bạn cần phải cân bằng các yêu cầu bảo mật với chi phí và khả năng sử
dụng liên quan đến sự bảo vệ khóa riêng của CA. Trong bảng 3 dưới đây, chúng tôi đã liệt kê
một số phương pháp chung nhất để bảo vệ khóa riêng của CA. Chúng tôi sẽ để cho bạn đánh giá
dưới dạng cách tốt nhất để bảo vệ khóa riêng CA như thế nào. Hãy nhớ rằng điều này có thể là
thành phần quan trọng nhất để bảo vệ PKI của bạn.
Phương pháp
bảo vệ
Điểm mạnh Điểm yếu
Lưu chứng chỉ
cục bộ
- Dễ thực thi (mặc
định)
- Chi phí thấp
- Độ bảo mật thấp
- CSP chỉ là FIPS 140-1 compliant
Chứng thực
dựa trên chip
(thẻ thông minh
hoặc USB

Token)
- Dễ thực thi
- Chi phí thấp
- FIPS 140-2 compliant
- Độ bảo mật vật lý thấp vì thẻ thông minh
có thể dễ bị mất cắp hoặc đánh rơi.
- Yêu cầu sự hiện diện mặt vật lý khi các
dịch vụ chứng chỉ được bắt đầu
- Yêu cầu CSP đặc biệt là cả FIPS 140-2
compliant và các dịch vụ hỗ trợ ch
ứng chỉ
Microsoft.
Các máy ảo
được mã hóa
- Dễ triển khai
- Chi phí thấp
- Không phần cứng
- Tính phụ thuộc
- FIPS 140-2 compliant
- Độ bảo mật trung bình
- Dễ bị xâm hại bằng các tấn công analog
vì máy tính ảo gồm có ổ đĩa cứng hoặc
DVD dễ bị mất hoặc lấy trộm
Modul bảo mật
phần cứng
(HSM)
- Mức bảo mật rất cao
- FIPS 140-2 mức 2 và
3 compliant
- Có thể là PCI hoặc

LAN
- Có thể được sử dụng
như các bộ trợ giúp
- Chi phí cao (phụ thuộc vào cấu hình)
- Yêu cầu sự cẩn trọng và lập kế hoạch tỉ
mỉ
cho SSL.
Bảng 3: Một số phương pháp chung để bảo vệ khóa riêng CA.
Bổ sung thêm vào những phương pháp đã được liệt kê trong bảng 3, bạn cũng muốn tăng độ bảo
mật của CA bằng việc bảo đảm tất cả CA, ngoại trừ việc phát hành các CA được giữ offline.
Bằng cách này chúng sẽ xuất hiện ít trên mạng và chỉ được kết nối vào mạng khi CRL và đã phát
hành các chứng chỉ cho các CA khi có những sự thay đổi mới cần thiết với PKI của bạn. Hầu
như, các CA gốc và chính sách đều được tắt một cách toàn bộ, tuy nhiên điều này sẽ phụ thuộc
vào mức bảo mật vật lý của bạn tốt như thế nào và các khóa riêng của CA được bảo vệ tốt ra sao
cũng phần cứng có khả năng tin cậy như thế nào.

Nơi tạo các điểm công bố

Vùng cuối cùng mà chúng ta sẽ tập trung trước khi bắt đầu thực thi PKI là vị trí công bố
Certificate Revocation Lists (CRL) và các khóa công khai của CA. Điều này có thể được hiểu
như các điểm phân phối chứng chỉ Certificate Distribution Points (CDP). Có các giao thức khác
nhau chúng ta có thể sử dụng để định nghĩa CDP và chúng được liệt kê dưới đây:
•
HTTP
•
LDAP (trong thế giới Microsoft thông thường có nghĩa là Active Directory)
•
FTP
•
File share (SMB)

Trong hình 1 bên dưới, chúng tôi đã minh chứng nơi công bố CRL và các khóa công khai CA
cùng với thứ tự các giao thức được khuyến cáo sử dụng với nó.

Hình 1: Thứ tự giao thức CDP được khuyến cáo
Như những gì bạn có thể thấy, giao thức chính được khuyến khích ở đây là HTTP và cũng có lý
do cho sử dụng giao thức này đó là: HTTP là một giao thức tốt nhất cho cả các điểm công bố bên
trong và ngoài. Nó rất hoàn hảo nếu bạn bạn cần phải phát hành các chứng chỉ cho cả người
dùng bên trong và bên ngoài tại cùng một thời điểm. Đặc biệt cách sử dụng bên ngoài rất quan
trọng cần phải xem xét, vì bạn sẽ phải bảo đảm rằng các chứng chỉ đã sử dụng cho truy cập VPN,
NAQ hay Wi-Fi đó được kiểm tra hủy bỏ trước khi người dùng được phép truy cập vào mạng
bên trong. Bạn cũng cần phải chú ý rằng nếu một CDP không có sẵn cho giao thức đã được cấp
thì nó sẽ time-out (thường sau 30s) và chuyển đến giao thức kế tiếp trên danh sách. Vì vậy bằng
việc có cấu hình đúng ngay từ đầu là một điều quan trọng và cần thiết đối với cảm nhận người
dùng, vì CRL có thể được kiểm tra từ các vị trí bên trong và ngoài mà không có các vấn đề time-
out và không có việc gây tổn thất cài đặt bảo mật mạng của bạn. Mặc dù vậy, nếu bạn có một lý
do chọn giao thức mặc định là LDAP thì cũng không có điều gì phải lo lắng lắm đặc biệt n
ếu
PKI của bạn sẽ chỉ được sử dụng cho mục đích bên trong. Bạn cũng cần phải thận trọng rằng nếu
sử dụng một Active Directory có tích hợp PKI và phát hành các chứng chỉ đến người dùng bên
ngoài thì có thể chúng sẽ cần thực thi các truy vấn LDAP đối với Active Directory của bạn (thừa
nhận rằng bạn sử dụng Active Directory như một kho chứa CDP LDAP).

Mặc dù vậy bạn nên bảo
đảm có một cài đặt web server dự phòng, sử dụng cài đặt luân chuyển
vòng DNS khi giao thức ưa thích là HTTP. Nếu muốn sử dụng LDAP thì bạn cần phải có một cài
đặt dự phòng khi có hai hoặc nhiều bộ điều khiển trong miền của mình.