Wie funktionieren SSL/TLS-Zertifikate?

SSL/TLS-Zertifikate werden zur Sicherung der Kommunikation über ein Netz verwendet, in der Regel zwischen einem Webserver und einem Client (z. B. einem Webbrowser). Sie gewährleisten, dass die zwischen den beiden Parteien übertragenen Daten verschlüsselt und vor Abhören oder Manipulationen geschützt sind.

Wichtige Komponenten

  • Privater Schlüssel: Ein geheimer Schlüssel, der sicher auf dem Server gespeichert ist. Dieser Schlüssel wird verwendet, um Informationen zu entschlüsseln, die mit dem entsprechenden öffentlichen Schlüssel verschlüsselt wurden. Er sollte niemals weitergegeben werden.

  • Öffentlicher Schlüssel: Ein Schlüssel, der mit jedem geteilt werden kann. Er ist im SSL/TLS-Zertifikat enthalten und wird zur Verschlüsselung von Informationen verwendet, die nur der private Schlüssel entschlüsseln kann.

  • Zertifikat: Ein von einer Zertifizierungsstelle (Certificate Authority, CA) ausgestelltes digitales Dokument, das den öffentlichen Schlüssel an die Identität des Servers bindet. Das Zertifikat enthält Informationen über den Server und die digitale Signatur der Zertifizierungsstelle, die dessen Authentizität bestätigt.

Gewährleistung der Sicherheit

  • Verschlüsselung: Die Daten werden mit dem Sitzungsschlüssel verschlüsselt, wodurch sichergestellt wird, dass die Daten, selbst wenn sie abgefangen werden, ohne den Sitzungsschlüssel nicht gelesen werden können.

  • Integrität: SSL/TLS gewährleistet auch die Datenintegrität durch Nachrichtenauthentifizierungscodes (Message Authentication Codes, MAC), die verhindern, dass Daten während der Übertragung verändert werden.

  • Authentifizierung: Der Client kann darauf vertrauen, dass der Server derjenige ist, der er vorgibt zu sein, da das SSL/TLS-Zertifikat von einer vertrauenswürdigen Zertifizierungsstelle ausgestellt wurde.

Hier ist ein einfaches Szenario, um diesen Prozess zu veranschaulichen:

  1. Der Client verbindet sich mit dem Server:

    Client: „Hallo, ich möchte eine sichere Verbindung herstekkeb.“ Server: „Hier ist mein SSL/TLS-Zertifikat.“

  2. Der Client prüft das Zertifikat:

    Client: „Wurde dieses Zertifikat von einer vertrauenswürdigen CA ausgestellt und ist es noch gültig?“

  3. Schlüsselaustausch:

    Client: „Generierung des Sitzungsschlüssels und Verschlüsselung mit dem öffentlichen Schlüssel des Servers.“ Server: „Entschlüsselung des Sitzungsschlüssels mit meinem privaten Schlüssel.“

  4. Verschlüsselte Kommunikation:

    Beide: „Verwendung des gemeinsamen Sitzungsschlüssels zum Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten.“

Durch dieses Verfahren gewährleisten SSL/TLS-Zertifikate, dass die Kommunikation zwischen Client und Server sicher, authentifiziert und privat ist.