Was ist eine Public-Key-Infrastruktur? (Definition, Verwendung und Beispiel)

2. September 2021

Da Unternehmen ihre Geschäfte zunehmend online abwickeln, ergreifen viele Fachleute der Informationstechnologie (IT) proaktive Cybersicherheitsmaßnahmen, um den Datenschutz zu verbessern und Risiken zu reduzieren. Einzelpersonen und Organisationen können die Public-Key-Infrastruktur nutzen, um ihre Gespräche privat zu halten und die Identität anderer online zu authentifizieren. Wenn Sie in den Bereichen IT, Cybersicherheit oder Kryptografie arbeiten, kann es hilfreich sein, sich über die Public-Key-Infrastruktur zu informieren. In diesem Artikel erklären wir, was eine Public-Key-Infrastruktur ist, diskutieren, wie sie funktioniert, teilen ein Beispiel und listen einige Kurse auf, die Sie belegen können, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern.

Was ist eine Public-Key-Infrastruktur?

Public-Key-Infrastruktur, auch PKI genannt, bezieht sich auf verschiedene Tools und Techniken, die Menschen zum Erstellen, Implementieren und Verwalten von Public-Key-Verschlüsselungen verwenden können. Bei der Public-Key-Verschlüsselung handelt es sich um eine Methode zur Verschlüsselung von Daten mit unterschiedlichen Schlüsseln, um deren Vertraulichkeit und Sicherheit zu gewährleisten. Diese Verschlüsselung ist bereits in jedem von Ihnen verwendeten Webbrowser vorhanden, um die Online-Sicherheit zu verbessern. Unternehmen können jedoch eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzufügen, indem sie eine Public-Key-Infrastruktur verwenden, um ihre interne Kommunikation, vertrauliche Dokumente und mit dem Internet verbundene Geräte zu schützen.

Welchen Nutzen hat die Public-Key-Infrastruktur?

Die Public-Key-Infrastruktur bietet IT-Systemen ein hohes Maß an Informationsvertraulichkeit durch starke Datenverschlüsselung und die Anforderung einer Benutzerauthentifizierung. Um auf Dateien, Anwendungen oder Geräte zuzugreifen, müssen Benutzer möglicherweise eine digitale Signatur oder ein digitales Zertifikat bereitstellen, um ihre Identität zu überprüfen. Zu den Möglichkeiten, wie Unternehmen PKI zur Verbesserung der Sicherheit nutzen können, gehören:

• Verschlüsselung von E-Mails und Nachrichten

• Generieren von Wiederherstellungsschlüsseln für verschlüsselte Festplatten

• Schutz lokaler Netzwerke und interner Kommunikation

• Unterzeichnung wichtiger Dokumente

• Sichern des Zugriffs auf mit dem Internet verbundene Geräte

Wie funktioniert eine Public-Key-Infrastruktur?

Die Public-Key-Infrastruktur nutzt asymmetrische Verschlüsselung auf Basis von Schlüsseln und digitalen Zertifikaten, um ein hohes Maß an Sicherheit zu gewährleisten. Bei der Verschlüsselung werden Zeichen in einer Nachricht gemischt, sodass sie nur von bestimmten Personen gelesen werden kann, die den Code verstehen. Um zu verstehen, wie dieses System funktioniert, ist es wichtig zu wissen, was die folgenden Begriffe bedeuten und wie sie in der Public-Key-Infrastruktur verwendet werden:

Schlüssel

Schlüssel sind grundlegende Elemente der Public-Key-Infrastruktur, da sie zum Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten verwendet werden. Dieses System verwendet zwei Schlüssel, einen öffentlichen und einen privaten, die zusammenarbeiten, um den Benutzern Privatsphäre zu bieten. Die Person, die dieses System nutzt, verfügt sowohl über einen öffentlichen als auch einen privaten Schlüssel. Jeder Schlüssel enthält einen eindeutigen Code, aber beide arbeiten zusammen, da ihre Codes mathematisch miteinander verknüpft sind.

Der Besitzer eines öffentlichen Schlüssels kann diesen mit jedem teilen, der ihm eine verschlüsselte Nachricht senden möchte. Dieser Schlüssel ist nicht geheim und bedarf daher keines zusätzlichen Schutzes. Die Person, mit der sie ihren öffentlichen Schlüssel teilen, kann damit eine Nachricht verschlüsseln und an den Eigentümer zurücksenden. Allerdings kann nicht derselbe öffentliche Schlüssel zum Entschlüsseln einer Nachricht verwendet werden. Der Eigentümer kann die verschlüsselte Nachricht nur lesen, wenn er sie mit seinem entsprechenden privaten Schlüssel entschlüsselt.

Digitale Zertifikate

Digitale Zertifikate sind Datenpakete, die die Identität der Person oder Entität verifizieren, die einen öffentlichen Schlüssel besitzt. Diese zusätzliche Sicherheitsebene ist wichtig, da sie das Risiko verringert, dass ein Hacker die öffentlichen und privaten Schlüssel einer Person stiehlt, um Betrug zu begehen. Jedes digitale Zertifikat verwendet asymmetrische Kryptografie, um die Vertraulichkeit der Informationen zu gewährleisten. Ein vertrauenswürdiger Dritter, eine sogenannte Zertifizierungsstelle (CA), kann einer Person ein digitales Zertifikat ausstellen, nachdem sie ihre Identität bei einer registrierten Behörde (RA) autorisiert hat.

Zertifizierungsstellen nutzen eine Reihe von IT-Systemen, die sie bei der Ausstellung, Sperrung und Verteilung digitaler Zertifikate unterstützen. Jedes digitale Zertifikat enthält Informationen über eine Person, ihren öffentlichen Schlüssel, Informationen zur Zertifizierungsstelle und kryptografische Daten. In Kombination erleichtern diese Informationen die Überprüfung der Identität einer Person.

Beispiel einer Public-Key-Infrastruktur

Hier ist ein Beispiel dafür, wie zwei Experten die Public-Key-Infrastruktur nutzen können, um die Identität des anderen zu überprüfen und verschlüsselte Nachrichten auszutauschen:

Nathan möchte Marilyn eine sichere Nachricht senden, um die Finanzen des Unternehmens zu besprechen, möchte jedoch zunächst ihre Identität überprüfen, um die Vertraulichkeit der Informationen sicherzustellen. Marilyn erhält ein digitales Zertifikat von einer Zertifizierungsstelle, der Nathan vertraut. Sie kann Nathan entweder direkt ein digitales Zertifikat senden oder er kann ihr digitales Zertifikat von einer Zertifizierungsstelle erhalten, um ihre Identität zu überprüfen. Marilyn schickt Nathan auch ihren öffentlichen Schlüssel.

Nathan schaut sich ihr digitales Zertifikat an, um sicherzustellen, dass der öffentliche Schlüssel mit den Informationen übereinstimmt, und ist überzeugt, dass Marilyn die ist, für die sie sich ausgibt. Mit ihrem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt er seine Nachricht und sendet sie an sie. Anschließend entschlüsselt Marilyn die Nachricht mit ihrem privaten Schlüssel und liest sie.

Public-Key-Infrastrukturzertifikate zur Förderung Ihrer Karriere

Wenn Sie in den Bereichen Kryptografie, Cybersicherheit oder Informationstechnologie arbeiten, können Sie sich für einen Kurs zur Public-Key-Infrastruktur anmelden, um ein Zertifikat zu erwerben. Zu den beliebten Programmen, für die Sie sich anmelden können, gehören:

• Microsoft PKI-Lösungen: Dieser ausführliche Online-Kurs bietet einen Überblick über digitale Zertifikate, Schlüsselpaare und Zertifizierungsstellen. Es umfasst auch kryptografische Dienstanbieter, kryptografische Funktionen und Algorithmen.

• Entrust PKI Management: Entrust bietet einen Public-Key-Infrastrukturmanagementkurs an, der den Studierenden die Grundlagen der Überwachung und des Betriebs des Systems vermittelt. Dieser Kurs umfasst Laborsitzungen, um den Studierenden eine praktische Schulung in der Notfallwiederherstellung und sicheren Bereitstellung zu bieten.

• Learning Tree International PKI Management Training: Dieser Kurs konzentriert sich auf die Kernkompetenzen, die Fachleute zum Entwerfen und Warten einer Public-Key-Infrastruktur benötigen. Es enthält außerdem Informationen darüber, wie Authentifizierung und Verschlüsselung für verschiedene Anwendungen bereitgestellt werden und wie digitale Zertifikate und Signaturen validiert werden, um ihre Authentizität zu überprüfen.

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