Certificado Digital e Infraestrutura de Segurança Digital

Certificado Digital e

Infraestrutura de Segurança Digital

Giuliano Prado de Morais Giglio

Mundo Virtual, Segurança Real.

Certificado Digital

Conceito

CONCEITOS DE CERTIFICAÇÃO DIGITAL

Certificado (ou Identidade) Digital é um software que faz o papel de um documento de identificação, comprovando de forma eletrônica a identidade do usuário. Assim como o RG ou CPF identificam você, um certificado digital contém dados que funcionam como um certificado físico, contendo informações referentes ao usuário. Os certificados digitais são expedidos por uma Autoridade de

Certificação, ou AC, que é responsável pelo seu controle e revogação.

O que é um certificado digital?

mundo real

SSP

Secretaria de Segurança Pública

AC

Autoridade de Certificação

RG Certificado

Digital

?

mundo virtual

Um Certificado Digital contém três elementos:

. informação de atributo: Esta é a informação sobre o projeto que é certificado. No caso de uma pessoa, isto pode incluir seu nome, nacionalidade e endereço e-mail, sua organização e o departamento desta organização onde trabalha;

. chave de Informação Pública: Esta é a chave

pública da entidade certificada. O certificado atua

para associar a chave pública à informação do

atributo, descrito acima. A chave pública pode ser

qualquer chave assimétrica, mas usualmente é

uma chave RSA.

. assinatura da Autoridade em Certificação: A autoridade certificadora, ou Certificate Authority (CA), como é mais conhecida, assina os dois primeiros elementos e, então adiciona credibilidade ao certificado.

Quem recebe o certificado verifica a

assinatura e acreditará na informação de

atributo e chave pública associada se

acreditar na Autoridade em Certificação.

Estrutura do

Certificado Digital

X.509v3

O padrão X.509 hoje em sua

versão 3, está se tornando o

padrão mais utilizado pela

maioria dos grandes fabricantes

de software.

• versão do formato do certificado: Número da versão, hoje na versão 3;

• número de série: Todo certificado tem que ter um número de série, e esse número é único para cada Autoridade Certificadora;

• identificador do algoritmo de assinatura: Uma assinatura digital pode ser feita de diversas formas distintas, dependendo do algoritmo utilizado. Este campo identifica o algoritmo utilizado para o Certificado;

• emissor : Nome da Autoridade Certificadora responsável pela emissão deste certificado;

X.509v3

• período de validade: Período de Validade do Certificado;

• titular: Nome ou identificador do titular do certificado;

• identificador único do emissor do título: Estes campos forma criados na versão 2 do padrão X.509 pensando na possibilidade de reuso dos nomes do emissor e titular durante o passar dos anos. Hoje o uso destes campos não é mais recomendado. A recomendação manda emitir outro certificado;

X.509v3

• extensões: A versão 3 do padrão X.509 permite que o certificado contenha campos fora dos acima especificados e que, possivelmente, são campos proprietários. O número de extensões é variável e limitado;

X.509v3

• assinatura do emissor: É a assinatura digital da Autoridade Certificadora. A assinatura digital feita para todos os campos acima, inclusive as extensões.

Assim sendo, qualquer alteração nos dados do certificado é imediatamente identificável.

Por esta razão, um certificado digital é um documento que não pode ser adulterado. A única forma de adulterar um certificado digital é descobrindo a chave privada da Autoridade Certificadora e gerando um novo certificado.

X.509v3

Infra-Estrutura de Chaves

Públicas

O que significa ICP?

?

ICP ou Infra-estrutura de Chaves Públicas (PKI ou Public Key Infrastructure em inglês) é uma infra-estrutura de confiança na qual pessoas (ou sistemas) confiam em uma Autoridade de Certificação (AC) para verificar e confirmar a identidade dos usuários certificados. Uma ICP é na verdade um grande banco de dados, que expede, entrega, gerencia e revoga certificados digitais.

ICP representa o coração de uma estrutura de negócios e comunicação segura e eficiente que aos poucos se consolida no nosso dia-a-dia.

pagamentos pagamentos

e-mail e-mail

VPN VPN

autenticação autenticação

privacidade privacidade

WAP WAP

web web ICP

e-commerce e-commerce

? PKI

pagamentos pagamentos

e-mail e-mail

VPN VPN

autenticação autenticação

privacidade privacidade

WAP WAP

web web ICP

e-commerce e-commerce

• usuário final: aquele que faz uso do certificado digital;

• autoridade certificadora (CA):

responsável pela emissão do certificado

digital e pela identificação do usuário

final (titular do certificado);

? PKI

pagamentos pagamentos

e-mail e-mail

VPN VPN

autenticação autenticação

privacidade privacidade

WAP WAP

web web ICP

e-commerce e-commerce

• autoridade de registro (RA): sua

existência não é obrigatória, mas

quando está presente, é responsável

pela identificação do usuário final e

serve como intermediária entre o

usuário e a Autoridade Certificadora;

? PKI

pagamentos pagamentos

e-mail e-mail

VPN VPN

autenticação autenticação

privacidade privacidade

WAP WAP

web web ICP

e-commerce e-commerce

• repositório de certificados e CRL: é

um repositório que pode ser acessado

por todos os membros da PKI e onde

ficam armazenados os certificados

emitidos, bem como os certificados

cancelados (CRL).

O processo de obtenção de um certificado digital segue as seguintes etapas:

• O usuário final envia uma requisição para a RA ou CA, dependendo de como a PKI está estruturada;

• Caso a requisição tenha sido enviada para a RA,

esta identifica o cliente de alguma forma (talvez

exigindo que este envie cópia autenticada de sua

carteira de identidade) e repassa a requisição para a

CA;

O processo de obtenção de um certificado digital segue as seguintes etapas:

• Caso a requisição tenha sido enviada diretamente à CA, é responsabilidade desta fazer a identificação do cliente, emitir o certificado digital e, possivelmente, publicá-lo no repositório;

• A CA retorna à RA, caso haja RA, a notificação de que o certificado foi emitido. Caso a CA não tenha publicado o certificado no Repositório, a RA poderá fazê-lo;

• A RA notifica o cliente final de que seu certificado está

disponível para uso. Caso não haja RA, a CA fará

diretamente a notificação;

O processo de obtenção de um certificado digital segue as seguintes etapas:

• O cliente retira o certificado digital e passa a utilizá-lo em suas transações;

• Faz parte da PKI a possibilidade de Certificação

Cruzada. Chama-se de Certificação Cruzada a

capacidade de Autoridades Certificadoras se

certificarem mutuamente, de tal forma que

certificados emitidos por uma autoridade seja

automaticamente aceitos pela outra.

O termo CA é oriundo de Certificate Authority, a CA é o órgão emissor do certificado digital e tem como

principal função, além de permitir o certificado, validar os dados do titular que irão constar do

certificado digital.

Em alguns tipos de transações é imprescindível o papel da CA, sendo mais usada em transações comerciais pela Internet onde os participantes de uma transação

comercial podem nunca ter se visto, a exatidão dos dados no certificado digital é fundamental.

Autoridade Certificadora

A Autoridade de Registro (RA – Register Authority) é uma entidade que serve como

intermediária entre o cliente final e a CA. É quem cuida da verificação dos documentos apresentados pelo cliente. A RA é opcional dentro de uma PKI.

As possíveis atribuições são:

• identificação do cliente;

• distribuição de token;

• responsável pelo cancelamento;

• geração do par de chaves;

• armazenamento das chaves.

Autoridade Registro

Hierarquia de Certificação-ICP-

Brasil

Hierarquia de Certificação

A Hierarquia de Certificação acontece quando uma autoridade certificadora certifica uma outra

autoridade certificadora. A emissão de um certificado digital é tecnicamente simples.

Existem softwares gratuitos capazes de emitir tais certificados. Um problema que surge é como garantir

que uma determinada Autoridade Certificadora está de fato autorizada a emitir certificados digitais com

um determinado valor legal.

Um certificado pode ser cancelado, como foi visto no ciclo de vida de um certificado digital. Os motivos são vários, por exemplo, a chave primária do cliente é roubada ou extraviada, o certificado contém dados errôneos, ou o titular do certificado altera seus dados – mudando de companhia ou nome após o matrimônio, resumindo, quando houver qualquer comprometimento do certificado.

A Lista de Certificados Cancelados (CRL)

Quando isto acontece, este certificado que foi cancelado é adiciona à Lista de Certificados Cancelados (CRL Certificate Revogation List).

Esta lista deve ser consultada sempre que for fazer qualquer transação envolvendo o certificado por que o fato do certificado não ter sido violado não garante que este não tenha sido cancelado.

A Lista de Certificados Cancelados (CRL)

Lista de tempo de cancelamento de certificados

A Lista de Certificados Cancelados (CRL)

Ciclo de Vida do

Certificado Digital

O ciclo de vida de um certificado digital

• requerimento: É o pedido de certificação digital, pelo qual uma pessoa interessada requer a emissão de um certificado pela Autoridade Certificadora.

• validação do requerimento: É função da Autoridade

Certificadora garantir que o requerimento do

certificado seja válido e contenha somente informações

corretas sobre o requerente. Para tal, ela deve seguir

procedimentos rigorosos e criteriosos de exame e

processamento do pedido de emissão do certificado

digital, que minimizem a possibilidade de fraude ou

erro nos dados a serem colocados neste.

• emissão do certificado: É o ato de reconhecimento do título do certificado digital pelo requerente e sua emissão.

• aceitação do certificado pelo requerente: Uma vez emitido o certificado digital, o requerente deve retirá-lo da Autoridade Certificadora e confirmar a validade do certificado emitido.

• uso do certificado: Uma vez emitido o

certificado, o seu titular poderá assinar documentos

e/ou receber documentos codificados.

• suspensão do certificado digital: É o ato pelo qual o certificado se torna temporariamente inválido para operações. Isto pode ocorrer no caso de haver alguma incorreção ou dúvida quanto ao comprometimento da chave privativa do titular, ou por algum outro motivo especificado pela Autoridade Certificadora.

• cancelamento do certificado: É o processo pelo

qual o certificado digital é cancelado, ou seja,

torna-se definitivamente inválido para uso.

• término da validade e renovação do

certificado: O certificado digital tem um

período preestabelecido de validade,

atribuído pela Autoridade Certificadora. Em

geral este período é de 1 (um) a 3 (três) anos.

Um certificado digital apresenta três finalidades:

Quais as aplicações de um certificado digital?

^A

^A

^C

Autenticação: identifica o usuário no mundo digital Cifragem: proporciona sigilo da informação

Assinatura digital: permite assinar documentos eletrônicos

Assinatura Digital

Assinatura Digital

A assinatura digital nem sempre é usada para criptografar documentos. Pode às vezes ser usada

para provar que quem escreveu a mensagem foi quem diz ser e que o texto não foi modificado depois de assinado. Para assinar uma mensagem

garantindo esses dois quesitos, procede-se da seguinte maneira: usa-se uma função message digest (MD), que é uma função matemática que é aplicada ao texto. O resultado deste processamento

é um pequeno pedaço de dados de tamanho fixo

chamado hash.

Assinatura Digital

Entra-se com os dados a serem digeridos e o algoritmo gera um hash de 128 ou 160 bits. Uma vez computada uma message digest, criptografa-se o hash gerado com uma chave privada. O resultado de todo este procedimento é chamado de assinatura

digital da informação. A assinatura digital é uma garantia que o documento criptografa-se o hash

gerado com uma chave privada.

O resultado desse processo é a assinatura digital da

informação

Assinatura Digital

• O destinatário ao receber a mensagem irá usar a chave pública do remetente para decriptografar o hash que foi enviado junto com a mensagem.

• Uma vez decriptografado aplica-se novamente a MD que gerou o hash e compara-se os tamanhos do novo hash gerado pelo destinatário.

• Se os dois tiverem o mesmo tamanho, a

mensagem não foi alterada.

Assinatura Digital

• A assinatura digital diz apenas se o texto foi ou não modificado, mas não consegue identificar o que foi alterado.

• Usa-se funções message digest para não ser

preciso criptografar todo o texto da mensagem, o

que poderia gastar muito tempo dependendo do

tamanho do texto. Criptografando apenas o hash

pode-se perfeitamente definir-se uma mensagem

foi ou não alterada.

Assinatura Digital

• Para ser possível que um documento ou uma assinatura adulterada não seja detectada, o atacante deve ter acesso a chave privada de quem assinou esse documento.

•A assinatura digital também é valiosa, pois se pode

assinar informações em um sistema computador e

depois provar sua autenticidade sem se preocupar

com a segurança do sistema que as armazena.

Assinatura Digital

• A figura abaixo mostra o processo de geração e

verificação de assinatura digital, utilizando o

algoritmo de criptografia de chave pública RSA.

Assinatura Digital

•Algoritmos utilizados na assinatura digital:

Algoritmo Descrição

RSA Como já mencionado, o RSA também é comutativo e pode ser utilizado para a geração de assinatura digital. A matemática é a mesma: há uma chave pública e uma chave privada, e a segurança do sistema baseia-se na dificuldade da fatoração de números grandes.

ElGamal Como o RSA, o ElGamal também é comutativo, podendo ser utilizado tanto para assinatura digital quanto para gerenciamento de chaves; assim, ele obtém sua segurança da dificuldade do cálculo de logaritmos discretos em um corpo finito.

DAS O Digital Signature Algorithm, unicamente destinado a assinaturas digitais, foi proposto pelo NIST em agosto de 1991, para utilização no seu padrão DSS (Digital Signature Standard). Adotado como padrão final em dezembro

de 1994, trata-se de uma variação dos algoritmos de assinatura ElGamal e Schnorr. Foi inventado pela NSA e patenteado pelo governo americano.

Exemplos de protocolos que empregam sistemas

criptográficos híbridos

PGP é um software que

implementa um sistema de criptografia de chave pública, disponível gratuitamente na

Internet, que oferece serviços de sigilo e autenticidade de informação para

armazenamento ou transmissão via correio eletrônico. Sua criação deve-se em grande

parte, ao esforço do norte americano Phil Zimmermann.

PGP (Pretty Good Privacy)

É empregado o algoritmo RSA para a troca de uma chave temporária de

128 bits gerada aleatoriamente que é , então, utilizada com o algoritmo IDEA (International Data Encrpytion Algorithm),

considerado um dos melhores algoritmos de ciframento de bloco hoje disponível.

Apesar dos algoritmos de

criptografia utilizados no sistema PGP serem os mesmos utilizados nos que utilizam certificados X.509, os sistemas

PGP (Pretty Good Privacy)

divergem na forma de

distribuição das chaves públicas. Enquanto o X.509 depende de uma Autoridade

Certificadora que assine o certificado digital, no PGP não existem certificados

digitais.

Nele, as chaves públicas são assinadas por outros membros da comunidade PGP,

formando uma cadeia de

PGP (Pretty Good Privacy)

confiança.Por exemplo, vamos supor que Maria receba uma mensagem assinada

digitalmente por José, pessoa que Lea não conhece e, assim, em cuja assinatura não confia. No entanto, Maria conhece e confia na assinatura digital de Pedro. Pedro, que conhece

José assina sua chave pública. Maria pode assim, por meio de Pedro, saber que José é quem diz ser e aceitar sua correspondência

como verdadeira. O sistema PGP permite configurar o tamanho das cadeias de confiança.

PGP (Pretty Good Privacy)

PGP (Pretty Good Privacy)

O sucesso do PGP pode ser atribuído aos seguintes fatores:

• utilização dos melhores algoritmos disponíveis para ciframento de mensagens (RSA, IDEA), assinatura digital

(RSA, MD5) e compressão (ZIP);

• integração destes algoritmos numa aplicação

independente de sistema operacional ou CPU (há versões para UNIX, DOS/Windows, Macintosh, Amiga,etc);

• livre acesso, via Internet, ao seu código fonte e à sua documentação (este acesso é afetado em parte, pelas

restrições do governo americano à exportação de software

para criptografia);

PGP (Pretty Good Privacy)

• disponibilidade de versão comercial de baixo custo, com suporte e manutenção (através da empresa norte americana Via Crypt);

• não ter sido desenvolvido, nem controlado, por nenhum governo ou instituição normativa.

Este sistema está mais de acordo com

a proposta de ser um sistema criptográfico

para uso das “massas”, tal como colocou seu

criador.

Criado em 1995 a partir da associação de um grupo de empresas

(RSA, Microsoft, Lótus e Novel) para criar uma especificação de correio eletrônico seguro, com o propósito de evitar a interceptação,

alteração e a falsificação de

mensagens trocadas eletronicamente.

S/MIME (Security Multipurpose

Internet Mail Extensions)

O S/MIME ainda não é considerado um padrão Internet, mas foi adotado pelas empresas que dominam o mercado de ferramentas para correio eletrônico, o que fez com se disseminasse internacionalmente. Por ser um padrão

aberto vários mailers diferentes trocam mensagens entre si.

Entre os mailers que suportam S/MIME destacam-se o Microsoft Outollok e o Outlook Express (que acompanha o

Internet Explorer), o Netscape Messenger (que integra o Netscape Communicator) e o Eudora Pro (com a ajuda do

plug-in WordSecure da World Talk).

S/MIME (Security Multipurpose

Internet Mail Extensions)

O S/MIME utiliza os certificados no padrão X.509 por isso pode ser usado em escala global, o que não acontece com o PGP que é restrito a uma

cadeia de confiança como já foi descrito. Isto, associado ao fato de que as maiores empresas de

navegadores para Internet Microsft e Netscape usam o S/MIME, faz com que o S/MIME tenha mais chance de se tornar padrão na Internet para

correio eletrônico seguro do que o PGP.

S/MIME (Security Multipurpose

Internet Mail Extensions)

SSL (Secure Socket Layer ) RFC 3207 é uma camada do

protocolo de rede, situada abaixo da camada de aplicação, com a responsabilidade de gerenciar um canal de comunicação seguro entre o cliente e o servidor. O SSL foi desenvolvido pela Netscape Communications Corporation . Atualmente é

implementado na maioria dos browsers. A palavra-chave https:// é usualmente empregada para designar uma conexão

segura.

O SSL preenche os seguintes critérios que o fazem aceitável para o uso nas transmissões das mais sensíveis informações, como dados pessoais e números do cartão de

crédito:

SSL/TLS

SSL/TLS

Autenticidade: De modo a garantir a autenticidade de A no caso anterior, um

sistema de códigos um pouco mais

complexo é necessário. A mensagem de A para B é primeiramente criptografada com

a chave privada de A e posteriormente com a chave pública de B. Para

decodificar a mensagem B usa primeiro sua chave privada e depois a chave

pública de A. Agora B pode ter

SSL/TLS

certeza de que A é realmente quem diz ser, pois ninguém mais poderia criptografar a mensagem usando a

chave privada de A. Isso é

desenvolvido pelo SSL com o uso

de certificados.

SSL/TLS

Privacidade: Digamos que uma mensagem é transmitida de A para B.

Neste caso A usa a chave pública de B para criptografar a mensagem, tornando B

a única pessoa que pode decodificar a

mensagem, usando a sua chave privada.

SSL/TLS

Integridade: a integridade é garantida pelo uso do MAC (Message Authentication Code) com as necessárias funções da tabela hash. Na

geração de uma mensagem, o MAC é obtido por aplicação das funções da tabela hash e é

codificado junto com a mensagem. Após a mensagem ser recebida sua validade pode ser

checada comparando-se o MAC com o resultado obtido pelas funções hash. Isto previne mensagens alteradas por terceiros

durante a transmissão.

SSL/TLS

Não repudiação: Um sistema totalmente seguro deve ser capaz de detectar

impostores ou, ainda melhor, se prevenir

contra a duplicação das chaves.

SSL/TLS

O protocolo de transações eletrônicas seguras é um protocolo especificamente projetado para transações seguras com cartões de pagamento pela Internet. Ele foi originalmente desenvolvido pela Visa International e MasterCard International em fevereiro de 1996 com a participação de empresas de tecnololgia expoentes de todo o mundo. O protocolo SET LLC, comumente conhecido como SETCo, foi estabelecido em

dezembro de 1997 como entidade legal para

administrar e promover a adoção do protocolo SET.

SET

Características:

Criptografar tipos específicos de mensagens relacionadas com cartões de pagamento;

Envolve três participantes do ato de uma compra: o cliente, o comerciante e o banco do

comerciante.Todas as informações são criptografadas.

Requer que os três participantes tenham certificados.

SET

Em uma transação SET, o número do cartão de pagamento do cliente é passado ao banco do

comerciante sem que ele nunca veja esse número em texto aberto.

Uma transação de SET usa três componentes de software:

Carteira do browser: Ela responde a mensagens SET do comerciante, solicitando ao cliente que

escolha um cartão de pagamento para o pagamento da compra.

SET

Servidor do comerciante: O servidor do comerciante é o mecanismo da comercialização e do fechamento de pedidos de compra para os c comerciantes que

vendem pela WEB. Processa as transações do

portador do cartão e se comunica com o banco do

comerciante para aprovação e subseqüente captura do pagamento.

Gateway do adquirente: O gateway do

adquirente é o comprovante do software no banco do comerciante. Ele processa a transação do cartão de

pagamento do comerciante referente à aprovação e ao pagamento.

SET

OpenCa

Seu objetivo é montar uma completa interface para o gerenciamento de toda a arquitetura para

operações comuns na emissão de certificados digitais, ou seja, elaborar uma CA usando software

livre em um sistema operacional livre como os

sistemas GNU/Linux.

IPSEC

É um padrão de protocolos criptográficos desenvolvidos para o IPv6. Realiza também o tunelamento de IP sobre IP. É composto de três mecanismos criptográficos: Authentication Header

(define a função hashing para assinatura digital), Encapsulation Security Payload (define o algoritmo

simétrico para ciframento) e ISAKMP (define o algoritmo assimétrico para gerência e troca de chaves de criptografia). Criptografia e tunelamento são independentes. Permite Virtual Private Network

fim-a-fim.

Certificação e o

Direito

Certificação e o Direito

A MP 2.200-2 assegura que as declarações constantes dos documentos em forma eletrônica,

produzidos com a utilização de processo de

certificação, presumem-se verdadeiros em relação aos signatários, da mesma forma que o Código Civil

(art. 10 § 1º da MP 2.200-2 e art. 131 do CC), inovando e preenchendo a lacuna legislativa existente. Todavia, acrescente-se que o tema trará, sem sombra de dúvida, inúmeras questões, naturais

quando se trata de

Certificação e o Direito

tecnologia, ciência em evolução permanente e que

exige do direito o constante aperfeiçoamento.

Conclusão

Os certificados digitais, provenientes da criptografia de chaves públicas, têm um papel importante em um ambiente coorporativo ao facilitar, principalmente, a

autenticação entre usuários de organizações

diferentes, de modo mais seguro que o tradicional, Isso faz com que uma infra-estrutura de chave pública

(PKI) seja importante de ser considerada. Outro benefício de uma PKI é que ela oferece, por meio dos

certificados digitais, uma plataforma única de

autenticação e assinatura digital.