UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
INSTITUTO DE MATEMÁTICA E ESTATÍSTICA
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
SEMINÁRIO
set/2002
Mar/2003
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Infraestrutura de Chaves Públicas
(PKI)
(Apresentado por Mehran Misaghi e Waldyr Dias Benits Junior)
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SUMÁRIO


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

Autoridade Certificadora
Autoridade de Registro
Modelos de Certificação (Árvore e Floresta)
Políticas de Certificação
Caminhos de Certificação
Formato do Certificado X-509
Verificação de Certificados
Revogação de Certificados
ICP Brasil
Principais Vulnerabilidades da Infraestrutura de
Chaves Públicas Padrão
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Proposta
Apresentar a Infraestrutura de Chaves
Públicas
(PKI)
necessária
para
o
gerenciamento de chaves dentro de um
sistema
de
criptografia
assimétrica,
apontando suas principais características e
vulnerabilidades.
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INTRODUÇÃO
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Esquema de Criptografia Assimétrica
Anel de
Chaves Públicas
de Alice
João
José
Chave Privada
de Beto
Pedro
Beto
Texto Cifrado
Texto
Aberto
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Algoritmo de
Cifragem
(ex: RSA)
Algoritmo de
Decifragem
Texto
Aberto
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Problemas a serem gerenciados
Criptografia Assimétrica
Como garantir que o detentor da chave
pública é realmente quem diz ser ?
Necessidade de uma infraestrutura para
armazenar as chaves públicas.
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Autenticação
Garantia de que os participantes de uma
comunicação
sejam
corretamente
identificados, tendo-se certeza absoluta
da identidade dos mesmos.
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Certificado Digital
É um documento com formato padronizado (X-509), legível,
assinado por uma autoridade certificadora, que serve para
identificar um indivíduo, equipamento ou entidade. Sua
principal função é autenticar chaves públicas. Contém os
seguintes campos principais:
Nome da Instituição;
Chave pública da Instituição;
Nome da Entidade Certificadora;
Assinatura da Entidade Certificadora;
Período de validade;
Número de série;
Nome do domínio da Instituição;
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Algoritmo utilizado.
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Autoridade Certificadora (AC)

Entidade Jurídica (“Tabelião
Eletrônico”) – “Fé Pública”

Centraliza o papel de atestar a
identidade de Entidades Finais
ou de outras AC.
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Autoridade de Registro (AR)

Delegada por uma AC com a
responsabilidade de identificar
entidades finais

Serviço Descentralizado (por
exemplo, distribuído
geograficamente)
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Obtenção de um Certificado






Cliente gera um par de chaves pública e
privada (por exemplo, usando RSA);
Envia-se um pedido de certificado para a
Autoridade de Registro;
AR faz a prova de existência do requisitante
e retransmite o pedido para a AC;
AC assina e envia o certificado;
Usuário instala seu certificado;
Usuário divulga o certificado.
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Política de Certificação
A Autoridade de registro (AR), tendo a
delegação de uma AC para tal, faz uma
investigação no solicitante e determina:
 Se o pedido deve ser atendido;
 Quais as características que deve ter.
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Modelos de Certificação
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Árvore
Raiz
A
B
C
D
E
F
G
H
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Floresta de Árvores
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Certificação Cruzada



Certificação Cruzada – Certificado emitido
por uma AC para outra AC;
A certificação cruzada pode ser utilizada
tanto no mesmo domínio administrativo
quanto entre domínios;
Pode ser utilizada em uma única direção
ou em ambas.
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Caminhos de Certificação




As aplicações devem reconhecer o
caminho de certificação, mesmo que este
possua mais de uma AC;
Não há confiança na chave pública, caso
não seja possível determinar o caminho;
Deve-se buscar um ponto confiável;
A dificuldade deste processo reflete a
complexidade da arquitetura ICP.
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Problema Geral dos Caminhos de
Certificação
Raiz 1
Alvo
Raiz 2
Raiz 3
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Hipótese Fundamental da PKI
O Certificado da AC raiz é obtido através de
um canal confiável e legítimo por todas as
partes interessadas.
A segurança de toda a hierarquia de
certificação depende desta hipótese.
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Certificado X-509
Não antes de
Não depois de
Versão 3
Emissor
Versão 2
Período de
Validade
Algoritmos
Parâmetros
Versão 1
Identificador
do Alg. Ass.
Versão
Número de Série
Usuário
Chave Pública
do Usuário
Algoritmos
Parâmetros
Chave
Identificador Único do Emissor
Extensões
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Assinatura
Algoritmos
Parâmetros
Resumo Cifrado
Todas as
Versões
Identificador Único do Usuário
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Assinatura Digital




Dada uma mensagem M de tamanho variável,
utiliza-se uma função não-inversível (“hash”) para
se produzir um código de tamanho fixo, associado
univocamente à mensagem;
Com a chave privada de quem deseja assinar a
mensagem, cifra-se o código gerado anteriormente;
A assinatura digital estabelece uma relação única
entre o texto sendo assinado e a pessoa que está
assinando;
É
diferente para cada documento assinado.
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Assinatura Digital
Certificado
MD5
Código
Chave Privada AC
RSA
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Assinatura
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Certificado Assinado
Assinatura
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Verificação Certificado
MD5
Código
Chave
Pública AC
Assinatura
RSA
Código
Se for gerado o mesmo código nos dois passos acima, o
Certificado é válido
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Revogação de Certificados


Um Certificado pode ser revogado, caso
haja comprometimento da chave privada
da AC ou da entidade final (usuário);
Periodicamente, a AC emite e publica uma
Lista de Certificados Revogados (LCR).
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Linha do tempo - Revogação
Emissão
da LCR1
Requisição
de Revogação
Emissão
da LCR2
Tempo
Evento
Comprometedor
Revogação
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Ciclo de Vida de um Certificado
Requisição
Validação da
Requisição
Expiração e
Renovação
Emissão
Revogação
Aceitação pelo
Requerente
Suspensão
Uso
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Vulnerabilidades PKI





É necessário manter um diretório de chaves públicas
- Espaço;
Dificuldade de gerenciamento da Estrutura PKI –
Complexidade;
É necessário que se faça a verificação de um
certificado, antes de usar uma chave pública – Custo
computacional de verificação;
Tempo decorrido entre a revogação de um
certificado e a publicação de uma nova LRC – Falha
na segurança;
Impossibilidade de recuperação de uma chave
privada, quando isto se fizer necessário – Perda de
informações
importantes.
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CONCLUSÃO
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Seminários futuros
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

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Signcryption scheme
Aplicações de criptossistemas ID-based
Hierarquia de sistemas ID-based
...
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PERGUNTAS
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FIM
Referências
1.
C. Ellison and B. Frantz. SPKI Certificate Theory. 1999.
2.
R. Terada. Segurança de Dados – Criptografia em Redes de Computador.
2000.
3.
W.Stallings. Cryptography and Network Security, 3rd ed. 2002
4.
D. Stinson. Cryptography – Theory and Practice. 1995
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FIM
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