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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Systeme mit einer Infrastruktur
basierend auf öffentlichen
Schlüsseln
(PKI) und insbesondere auf einen Authentisierungsprozess für öffentliche
Schlüssel und
die diesen unterstützende
Mittel.
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In
der modernen Internet-Kommunikation basiert die Sicherheit häufig auf öffentlichen
Schlüsseln.
Diese öffentlichen
Schlüssel
sind Teil eines Paares gebildet aus einem öffentlichen und einem privaten
Schlüssel
eines Nutzers oder einer Gruppe. Der öffentliche Teil ist öffentlich
zugänglich,
während der
private Teil nur dem vorgegebenen Benutzer oder der vorgegebenen
Gruppe bekannt ist. Jeder kann Daten an diesen Benutzer oder diese
Gruppe senden und dafür
die Verschlüsselung
mit dem öffentlichen Schlüssel nutzen,
aber nur der Nutzer oder die Gruppe selbst kann die Daten unter
Einsatz des eigenen privaten Schlüssels entschlüsseln.
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Ein
vorgegebener Sender solcher Daten hat abzusichern, dass der öffentliche
Schlüssel
wirklich zu dem Benutzer oder der Gruppe gehört, an die er die Daten senden
will. Um das sicherzustellen, gibt es verschiedene Arten von Zertifizierungsautoritäten, die öffentliche
Schlüssel
mit ihrem privaten Schlüssel abzeichnen.
Mit dieser Signatur erklären
sie die Authentizität
irgendwelcher Informationen in dem Schlüssel, wie etwa Name und Adresse.
Da der öffentliche
Schlüssel
dieser Zertifizierungsautorität
bekannt sein dürfte,
kann jeder Sender die Signatur auf dem öffentlichen Schlüssel verifizieren
und damit absichern, dass der öffentliche
Schlüssel
auch wirklich dem Benutzer oder der Einheit gehört, an die er Daten senden
will.
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Um
Daten zu signieren, wird eine Prüfsumme
der Daten berechnet, um in der Folge lediglich die Prüfsumme der
Daten zu signieren. Durch die Anwendung eines Hash-Algorithmus auf irgendwelche gegebenen
Daten erhält
man eine einzige, eindeutige Prüfsumme,
die sehr viel kürzer
ist als die Daten selbst. Jedoch ist es nahezu unmöglich, Daten
zu erzeugen, die zu einer vorgegebenen Prüfsumme passen.
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Die
Sicherheit dieses Systems basiert auf vier Faktoren: der Geheimhaltung
des privaten Schlüssels
der Zertifizierungsautorität,
der Authentizität
des öffentlichen
Schlüssels
der Zertifizierungsautorität,
der für
den Sender zugänglich
ist, dem Verifizierungsprozess, durch den sich die Zertifizierungsautoritäten der
Authentizität
der Informationen versi chern, die sie in öffentlichen Schlüsseln signieren,
und dem eindeutigen Identifikationswert der signierten Information.
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Wenn
ein privater Schlüssel
einer solchen Zertifizierungsautorität irgendeinen potenziellen
Angreifer bekannt ist, so kann dieser gefälschte öffentliche Schlüssel, die
er erzeugt hat, damit signieren und damit Sender anlocken, dieses
Zertifikat für
das Senden von Daten zu benutzen. Er kann dann die gesendeten Daten
mit dem privaten Teil des gefälschten Schlüssels dechiffrieren.
Das gilt ebenso für
einen potenziellen Angreifer, der Teil der Zertifizierungsautorität selbst
ist oder der eine Zertifizierungsautorität zwingen können, einen solchen Schlüssel zu
signieren.
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Wenn
ein potenzieller Angreifer den öffentlichen
Schlüssel
der Zertifizierungsautorität
durch seinen eigenen gefälschten öffentlichen
Schlüssel
gegenüber
irgendeinem Sender imitieren kann, kann er wiederum gefälschte öffentliche
Schlüssel
ausgeben, indem er sie mit dem privaten Teil des gefälschten Schlüssels der
Zertifizierungsautorität
signiert.
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Wenn
der Prozess der Verifizierung von signierten Informationen durch
die Zertifizierungsautorität
Schutzlücken
aufweist, kann ein potenzieller Angreifer diese Lücken nutzen,
um die Zertifizierungsautorität
zu veranlassen, gefälschte
Schlüssel
zu signieren.
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Wenn
die Information, die durch die Zertifizierungsautorität signiert
ist, kein zuverlässiges
Niveau eindeutiger Information liefert, wie etwa zwei Personen mit
Namen „Peter
Miller" im gleichen
Gebäude,
kann jeder im Bereich, wo solche zweideutigen Informationen wirken,
Mittel anwenden, Daten zu lesen, die ursprünglich für jemand anderen bestimmt waren.
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US 2002/112157 A1 offenbart
ein System und Verfahren zum weitgehenden Zeitnachweis, wobei ein Übersichtsblock
(digest log) benutzt wird, um sicherzustellen, dass nachdem ein
Intervall erzeugt, überkreuz
zertifiziert und veröffentlicht
wurde, falsche Zertifikate nicht mehr erstellt werden können. Der Übersichtsblock
enthält
einzelne Zusammenfassungen (digests) für jedes Zertifikat, das durch
ein Zeitintervall erzeugt wurde, sowie eine „Super-Hash"-Zusammenfassung,
die aus den einzelnen Übersichten berechnet
wird. Wenn ein Intervall veröffentlicht
wird, wird ebenfalls der Übersichtsblock
veröffentlicht.
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US-B-6 304 974 offenbart
ein System und Verfahren zum Verwalten von gesicherten Zertifikaten
zum Authentifizieren von Kommunikationen von Benutzern eines Unternehmens.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein PKI-Verfahren und
-System bereitzustellen, welches bezüglich der Authentifikation
von öffentlichen
Schlüsseln
verbessert wird.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung werden in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Die
Erfindung nutzt eine Liste von Fingerprints zur Absicherung der
Authentizität
von Schlüsseln,
wobei ein Fingerprint eine mathematisch eindeutige Prüfsumme oder
Zusammenfassung des öffentlichen
Schlüssels
ist. Der Fingerprint eines öffentlichen
Schlüssels,
optional signiert durch die Zertifizierungsautorität, wird
einer Liste von Fingerprints hinzugefügt, die von einem Prüfsummen-Server
oder einer Zertifizierungsautorität gepflegt wird. Vorzugsweise
in einem vorgegebenen Zeitintervall, wie täglich oder wöchentlich,
erzeugt die Zertifizierungsautorität einen Fingerprint oder eine
Prüfsumme
der Liste selbst. Der erzeugte Fingerprint wird veröffentlicht oder
allen Benutzern des Systems über
ein oder mehrere Mittel zur Verfügung
gestellt. Ferner wird auch die Fingerprint-Liste selbst allen Benutzern
auf irgendeine Weise zugänglich
gemacht.
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Ein
vorgegebener Sender kann nun die veröffentlichte Liste der Fingerprints übernehmen
und die Authentizität
dieser Liste sicherstellen, indem der Fingerprint der Liste mit
diesem Fingerprint, der irgendwo anders veröffentlicht wurde, verglichen
wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung beschrieben in Bezug auf Abbildungen,
die darstellen:
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1 ein
System, das eine Infrastruktur mit öffentlichen Schlüsseln besitzt
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2 funktionale
Einheiten eines Prüfsummen
-Servers oder Zertifizierungsautoritäts-Servers
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3 eine
Tabelle, in der eine Liste von Prüfsummen zusammen mit eindeutigen
Bezeichnern gespeichert ist
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4 eine
Tabelle, in der eine Liste von öffentlichen
Schlüsseln
mit zugehörigen
Benutzer-ID's und
Zertifikaten gespeichert ist
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5 ein
Flussdiagramm für
die Verwaltung einer Prüfsummenliste
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6 einen
ersten Teil eines Flussdiagramms für den Authentisierungsprozess
eines öffentlichen
Schlüssels;
und
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7 einem
zweiten Teil des Prozesses in 6.
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Im
Folgenden wird die Erfindung in Bezug auf die Prüfsummen, die als Fingerprints
für die
entsprechenden öffentlichen
Schlüssel
dienen, beschrieben.
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Das
in 1 dargestellte System, welches öffentliche
Schlüssel
nutzt, umfasst den ersten und zweiten Zertifizierungsautoritäts-Server 11 und 13, einen
Prüfsummen-Server 12 sowie
die Benutzerendgeräte 14 bis 17.
Die Server 11 bis 13 und die Clients 14 bis 17 sind
mit einem öffentlichen
Netzwerk wie etwa dem Internet verbunden. Es existieren für jedes
der Benutzerendgeräte 14 bis 17 bzw.
die entsprechenden Benutzer der Benutzerendgeräte 14 bis 17 jeweils
ein zugehöriger öffentlicher
Schlüssel PK1
bis PK4.
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Eine
direkte Verbindung, vorzugsweise zwischen jedem der Server 11 bis 13,
die nicht in 1 dargestellt ist, kann bei
Bedarf für
einen Kommunikationspfad sorgen, der eine höhere Sicherheit als das Internet
bietet.
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Auf
Anforderung des Eigentümers
des öffentlichen
Schlüssels
PK1 gibt die erste Zertifizierungsautorität (CA1) 11 ein Zertifikat
für den öffentlichen
Schlüssel
PK1 des Benutzerendgeräts 14 heraus.
Dieses Zertifikat cert_CA1 (PK1) wird gewöhnlich an die weiteren Benutzerendgeräte 15 bis 17 übergeben,
wenn das Benutzerendgerät 14 Daten, die
mit PK1 verschlüsselt
sind, von diesen Endgeräten
empfangen will. Ein solcher Schritt der Authentifikation des öffentlichen
Schlüssels
PK1 setzt jedoch voraus, dass der CA1 ein vertrauenswürdiger Dritter ist
und erfordert zweitens, dass der PK von CA1 mittels einer Kette
von Zertifikaten zu einer Wurzel-CA authentisiert wird.
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Der
Prüfsummen-Server
(hash value server) 12 speichert eine Liste von Prüfsummen
für öffentliche
Schlüssel,
die vorzugsweise von mindestens einer der Zertifizierungsautoritäten 11 oder 13 signiert sind.
Eine Prüfsumme
des öffentlichen
Schlüssels PK1
wird in der Prüfsummenliste
des Prüfsummen-Servers 12 gespeichert.
Wie unten in Bezug auf 5 detaillierter beschrieben,
berechnet der Prüfsummen-Server 12 eine
Prüfsumme
für die
abgespeicherte Prüfsummenliste
und stellt die berechnete Prüfsumme
und die Prüfsummenliste
zur Verfügung. Im
Folgenden wird die Prüfsumme
der Prüfsummenliste
auch als Meta-Prüfsumme
bezeichnet.
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Die
Informationen, die im Prüfsummen-Server 12 gespeichert
sind, können öffentlich
oder zumindest für
festgelegte Benutzerendgeräte
des Systems zugänglich
gemacht werden. Insbesondere schließt das Vorhalten der Information
ein, diese weiterzuleiten, sei es auf Anforderung oder automatisch an
eine Liste festgelegter Benutzerendgeräte.
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Das
Benutzerendgerät 15 erhält die Liste
der Prüfsummen
und die Prüfsumme
hiervon vom Prüfsummen-Server 12.
Auf Basis der erhaltenen Meta-Prüfsumme
führt das
Benutzerendgerät 15 einen Authentisierungs-
oder Verifizierungsprozess für
den öffentlichen
Schlüssel
PK1 des Benutzerendgeräts 14 durch,
bevor es den öffentlichen
Schlüssel
PK1 für die
Verifizierung, Authentisierung bzw. Verschlüsselung von Daten verwendet.
Außerdem
kann das Benutzerendgerät 15 auch
die Authentizität
seines eigenen öffentlichen
Schlüssels
PK2, der in der Prüfsummenliste
enthalten ist, prüfen.
Ein entsprechender Prozess in einem Benutzerendgerät wird weiter
unten detaillierter in Bezug auf 6 und 7 beschrieben.
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Der
Prüfsummen-Server 12 in 1 kann auch
als Teil der zertifizierungsautoritäts-Server 11 und 13 oder
mit Hilfe eines Peer-to-Peer-Systems der Benutzerendgeräte implementiert
werden. Die angewandten Hash-Algorithmen können zum Beispiel SHA1 oder
MD5 sein.
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2 veranschaulicht
die Funktionseinheiten des Prüfsummen-Servers
aus 1.
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Der
Prüfsummen-Server
umfasst eine CPU 21, eine Netzwerk-Schnittstellen-Einheit 22,
die mit dem Internet verbunden ist, Operator-Ein-Ausgabe-Einheiten 23 für den Dialog
mit einem Operator, Speichereinheiten 24 sowie weitere
Speichereinheiten 25, 26.
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Die
Operator-Ein-Ausgabe-Einheiten 23 umfassen insbesondere
Monitor, Maus und Tastatur. Außerdem
erlaubt die Netzwerk-Schnittstellen-Einheit 22 dem Server,
Informationsanfragen von den Benutzerendgeräten zu erhalten, die gespeicherten
Informationen zu übertragen
oder Eingabeinformationen zu empfangen. Eingabeinformationen können zum Beispiel
empfangen werden von den Zertifizierungsautoritäts-Servern, um weitere öffentliche
Schlüssel der
Prüfsummenliste
hinzuzufügen.
In diesem Zusammenhang kann besonders eine nicht abgebildete Einheit
einer direkten Schnittstelle für
eine sichere direkte Verbindung zu mindestens einem der Zertifizierungsautoritäts-Servern
sorgen.
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Die
Speichereinheiten 24 können
als RAM, EEPROM, ROM, Festplatte, Magnetplattenlaufwerk und/oder
optisches Laufwerk ausgebildet sein. Das Betriebssystem des Servers
sowie die Anwendungssoftware zur Durchführung der erforderlichen Prozesse
sind in den Speichereinheiten 24 gespeichert.
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In
diesem Beispiel bestehen die zusätzlichen Speichereinheiten 25, 26 aus
einer ersten Speichereinheit 25 für die Speicherung von Prüfsummen
und aus einer zweiten Speichereinheit 26, auf der die öffentlichen
Schlüssel
und die zugehörigen
Zertifikate gespeichert sind. Die Speichereinheit 25 enthält eine Prüfsummenliste
für öffentliche
Schlüssel
sowie die Meta-Prüfsumme
der Prüfsummenliste.
Diese Speichereinheit 25 kann darüber hinaus eine temporäre Liste
empfangener Prüfsummen
speichern, die getrennt ist von der Prüfsummenliste, die aktuell öffentlich
zugänglich
ist.
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3 zeigt
eine Prüfsummenliste 32,
wie sie im Prüfsummen-Server
gespeichert ist. Ein eindeutiger Bezeichner, der dem öffentlichen
Schlüssel
und daher auch der zugehörigen
Prüfsumme
zugeordnet ist, ist entsprechend in Spalte 31 gespeichert.
Eindeutige Bezeichner werden aus E-mail-Adressen der zugehörigen Eigentümer der öffentlichen
Schlüssel PK1
bis PK4 gebildet. Die Prüfsummenliste 32 speichert
ferner eine Meta-Prüfsumme von
einer Liste von Prüfsummen
der Zertifizierungsautorität
CA2. Die Liste kann außerdem
eine Prüfsumme
des öffentlichen
Schlüssels
der Zertifizierungsautorität
CA2 enthalten.
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Schließlich wird
eine Meta-Prüfsumme
für die
Prüfsummenliste 32 oder
vorzugsweise für
die Prüfsummenliste 32 und
die zugeordneten E-mail-Adressen 31 errechnet.
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4 illustriert
Daten, wie sie in der Speichereinheit für öffentliche Schlüssel/Zertifikate
aus 2 abgespeichert sein können.
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Spalte 41 enthält eine
Benutzer-ID als eindeutigen Bezeichner eines Nutzers. Die Benutzer-ID kann
die E-mail-Adressen aus 3 ersetzen oder ihnen entsprechen
oder kann sogar in einer weiteren Referenztabelle darauf abgebildet
werden. Spalte 42 enthält
eine Liste von öffentlichen
Schlüsseln
für die Benutzer,
die in Spalte 41 bezeichnet sind. Spal te 43 enthält eine
Liste von Zertifikaten zugehöriger öffentlicher
Schlüssel,
wobei die Zertifikate von einer der Zertifizierungsautoritäten CA1
oder CA2 ausgegeben wurden. Jeder Eintrag in die Liste 41–43 entspricht einem
Eintrag in die Prüfsummenliste
aus 3.
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Neben
den öffentlichen
Schlüsseln
PK1 bis PK4 der Nutzer 1 bis 4 enthält der letzte Eintrag der Tabelle
in 4 einen öffentlichen
Schlüssel PK_CA2
der Zertifizierungsautorität
CA2. Ein entsprechendes Zertifikat CA1_cert (PK_CA2) wird von der
Zertifizierungsautorität
CA1 herausgegeben.
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Darüber hinaus
können
die Tabellen, die in 3 und 4 dargestellt
sind, zusätzlich
nicht gezeigte Datenfelder umfassen, wie etwa eine Widerrufsinformation,
die aussagt, ob eine Prüfsumme oder
ein entsprechendes Zertifikat zurückgezogen wurde, oder etwa
eine Änderungsinformation,
die ein Datum oder eine Zeit nennt, wann die Prüfsumme geändert wurde.
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Ein
Prozess der Verwaltung einer Prüfsummenliste
in einem Prüfsummen-Server
wird nun mit Bezug auf 5 beschrieben.
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Zu
Beginn wird in einem Schritt 52 ein öffentlicher Schlüssel PK
empfangen, der von einer Zertifizierungsautorität CA signiert sein kann. Die
Signatur von CA für
den PK kann dem Zertifikat für
PK entsprechen.
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In
Schritt 53 wird eine Prüfsumme
(hash value) des öffentlichen
Schlüssels
berechnet.
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In
der Folge kann die Signatur der Zertifizierungsautorität im optionalen
Schritt 54 geprüft
werden, um zu verifizieren, dass der öffentliche Schlüssel auch
wirklich von der Zertifizierungsautorität empfangen wurde. Ein solcher
Verifizierungsschritt wird durchgeführt, indem der öffentliche
Schlüssel
von CA auf die vorliegende Signatur von CA für PK angewandt wird. Kann die
Signatur nicht verifiziert werden, wird der Prozess beendet.
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In
Schritt 55 wird die berechnete Prüfsumme zu einer Liste von Prüfsummen,
die auf dem Prüfsummen-Server
gespeichert ist, hinzugefügt.
Für die ergänzte Liste
von Prüfsummen
wird eine Meta-Prüfsumme
in Schritt 56 berechnet. Die Prüfsummenliste kann in Schritt 57 vom
Prüfsummen-Server
signiert werden. Zuletzt wird in Schritt 58 die Prüfsummenliste,
die zugehörige
Meta-Prüfsumme
und optional die Signatur der Prüfsummenliste
bereitgestellt.
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Der
Schritt der Bereitstellung 58 kann zum Beispiel so eingerichtet
werden, dass die Informationen im Prüfsummen-Server gespeichert
und auf Anfrage übermittelt
werden, oder die Informationen an eine Reihe von vorher festgelegten
Bestimmungsorten gesendet werden oder sie an vorher festgelegte Publikationsmedien
zu senden.
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Vorzugsweise
im Schritt der Zufügung 55 wird
die berechnete Prüfsumme
zu Beginn zu einer temporären
Prüfsummenliste,
die getrennt von der aktuell dem Publikum zur Verfügung stehenden
Prüfsummenliste,
gespeichert wird, hinzugefügt.
Zusätzlich
kann ein Zeitintervall definiert werden, in dem die Schritte 56 bis 58 zum
Beispiel täglich,
wöchentlich oder
nur monatlich durchgeführt
werden. Deshalb werden neue Prüfsummen,
die während
des Zeitintervalls empfangen werden, sofort in der temporären Liste
gespeichert, um sie nach Ablauf des Zeitintervalls der veröffentlichten
Liste hinzuzufügen.
Um über
die Relevanz der Meta-Prüfsumme
zu informieren, können
Zeit oder Datum der Berechnung der Meta-Prüfsumme gespeichert und gemeinsam
mit der Meta-Prüfsumme
bereitgestellt werden.
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Darüber hinaus
kann ein eindeutiger Bezeichner wie etwa die E-Mail-Adresse des
Eigentümers
des öffentlichen
Schlüssels
entweder ebenfalls von der CA empfangen oder im Prüfsummen-Server je
nach den Erfordernissen des Systems, welches öffentliche Schlüssel nutzt,
zugewiesen werden.
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6 und 7 veranschaulichen
den Authentisierungsprozess eines öffentlichen Schlüssels, wie
er in einem Benutzerendgerät
abläuft.
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Im
Prozessablauf 60 bis 68 in 6 wird eine
Prüfsummenliste
samt zugehöriger
Meta-Prüfsumme zu
Beginn in Schritt 61 von einem ersten Prüfsummen-Server
empfangen. Danach wird eine zweite Meta-Prüfsumme für die Prüfsummenliste aus dem Prüfsummen-Server
in Schritt 62 von einem zweiten Prüfsummen-Server empfangen. Zuletzt wird
in Schritt 63 durch den Vergleich der empfangenen Meta-Prüfsummen
ermittelt, ob die beiden Meta-Prüfsummen
einander entsprechen.
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Darüber hinaus
kann jeder der Schritte 61 und 62 zusätzlich einen
Schritt zur Verifizierung einer Signatur des zugehörigen Prüfsummen-Servers und/oder
einen Schritt zur Entschlüsselung
der empfangenen Daten enthalten, die mithilfe eines Schlüssels verschlüsselt wurden,
der zum Beispiel von einem gegenseitigen Authentisierungsprozess
abgeleitet wurde.
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Wie
im Folgenden noch stärker
sichtbar werden wird, können
verschiedene Teilprozesse, wie zum Beispiel Schritte 64 und 65 oder
Schritte 66 und 67, wahlweise mit den allgemeinen
Schritten 61 bis 63 kombiniert werden, um die
erforderliche Sicherheitsstufe im Authentisierungsprozess des öffentlichen
Schlüssels
anzupassen.
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Der
Prozess 60 bis 74 kann beendet werden, wenn in
einem beliebigen Schritt beim Vergleichen, Verifizieren oder Authentisieren
ein möglicherweise gefälschter
Schlüssel
erkannt wird, der vereinbarungsgemäß nicht für nachfolgende Kommunikation verwendet
werden soll. Zeigt beispielsweise das Vergleichsergebnis in Schritt 63 voneinander
abweichende Prüfsummen,
kann die Prüfsummenliste nicht
als vertrauenswürdige
Liste angesehen werden. Jedoch muss der Prozess nach einem einzigen negativen
Ergebnis in der Authentisierung nicht abgebrochen werden, sondern
kann genauso gut mit einem alternativen oder zusätzlichen Teilprozess für die Authentifizierung
des betreffenden öffentlichen Schlüssels fortgesetzt
werden. Insbesondere können beispielsweise
die Schritte beim Empfangen und Vergleichen 61 und 63 oder 62 und 63 wiederholt
werden, wobei eine unterschiedliche Quelle für die empfangenen Daten verwendet
werden. Es wird erneut angemerkt, dass ein Prüfsummen-Server sowohl von einem
Zertifizierungsautoritäts-Server
als auch von einem Peer-to-Peer-Netzwerk mit Clients, das dasselbe
Verfahren emuliert, gebildet werden kann.
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Nach
dem Vergleichsschritt 63 wird in Schritt 64 die
Meta-Prüfsumme
basierend auf der Prüfsummenliste,
die vom Prüfsummen-Server
empfangen wurde, auf dem Benutzerendgerät berechnet. Die berechnete
Meta-Prüfsumme
wird in Schritt 65 mit einer der empfangenen Meta-Prüfsummen
verglichen.
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Außerdem wird
in Schritt 66 eine Prüfsumme für einen
spezifischen öffentlichen
Schlüssel
PK errechnet. Auf Basis der berechneten Prüfsumme H(PK) kann eine entsprechende
Prüfsumme
aus einer gespeicherten Prüfsummenliste
in einem Vergleichsschritt 67 verifiziert werden.
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Der
in 6 dargestellte Prozess wird mit den Schritten 71 bis 74 von 7,
die 3 weitere Teilprozesse des Authentisierungsprozesses enthält, fortgesetzt.
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Ein
Schritt 71 ist für
eine Benutzereingabe zur Verifizierung der Prüfsumme vorgesehen, für Fälle, die
nicht automatisch durchgeführt
werden können,
wie etwa der Empfang einer Prüfsumme,
die ein Benutzer per E-Mail empfängt.
Der Empfangsschritt 71 kann die Abfrage der Benutzereingabe,
den Empfang derselben und die Auswertung der Übereinstimmung mit der berechneten
Prüfsumme
des öffentlichen
Schlüssels
umfassen. Ein ähnlicher
Prozess kann für
die Meta-Prüfsumme
der Prüfsummenliste durchgeführt werden.
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Ferner
kann ein in Frage stehendes Zertifikat eines öffentlichen Schlüssels in
Schritt 72 verifiziert werden. Um schließlich zu überprüfen, ob
ein Fremdeigentümer
oder vermeintlicher Eigentümer
des öffentlichen
Schlüssels
tatsächlich
einen dem öffentlichen
Schlüssel
zugeordneten privaten Schlüssel
besitzt, wird eine Signatur des privaten Schlüssels, was typischerweise auf
vom Benutzerendgerät
gelieferte Zufallsdaten angewandt wird, in Schritt 73 abschließend verifiziert.
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Wieder
zurück
zu 1: Es können
Prüfsummenlisten
verschiedener Prüfsummen-Server 12 oder
Zertifizierungsautoritäten 11, 13 ebenso
in einer einzigen Liste kombiniert werden. Eine solche kombinierte
Liste kann darüber
hinaus auch von Dritten geliefert werden. Entsprechend kann eine
Prüfsummenliste
oder eine Zertifizierungsautorität
durch ein verteiltes Peer-to-Peer-System, zum Beispiel gebildet
aus den Benutzerendgeräten 14 bis 17,
emuliert werden.
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Die
Benutzerendgeräte 14 bis 17 können bei Kommunikation
untereinander und unter Gebrauch der zugehörigen öffentlichen Schlüssel PK1
bis PK4 einer Nachricht an ein anderes Benutzerendgerät eine Prüfsumme oder
Teile einer Prüfsummenliste hinzufügen.
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Ein
Fingerprint ist gewöhnlich
eine mathematisch eindeutige Prüfsumme
oder eine andere Art von Übersicht
für Daten
wie etwa ein öffentlicher Schlüssel. Entsprechend
kann jeder Typ einer genügend
sicheren Einweg-Funktion, die einen eindeutigen, nicht reproduzierbaren
Wert für
eine Dateneingabe liefert, als Fingerprint-Algorithmus genutzt werden.
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Wie
aus der oben beschriebenen Prüfsummenliste
für öffentliche
Schlüssel
ersichtlich ist, können
solche Fingerprints ferner berechnet und als Fingerprint-Liste sogar
für andere
relevante Informationen wie etwa einem Programm-Binärcode oder -Quellcode
verwendet werden. Um beispielsweise die Authentizität einer
Software zu garantieren, wird eine Prüfsumme des Programmcodes der
Software berechnet und zur Verfügung
gestellt. Die Software zur Verschlüsselung des Kommunikationsprozesses mit
dem vorher authentisierten öffentlichen
Schlüssel oder
eine neue Version oder das Update einer bestehenden Software, die
am Prozess beteiligt ist, kann zum Beispiel durch ihre Prüfsumme authentisiert oder
zusätzlich
anerkannt werden.
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Die
Zertifizierungsautorität
oder der Prüfsummen-Server
beschränken
ihre Operation auf nur einen einzigen Schlüssel für eine eindeutige Information
oder Bezeichner. Doppelte Schlüssel
oder Bezeichner werden aufgespürt
und für
eine weitere Verarbeitung deaktiviert, d.h. aus der Liste gelöscht.
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Eine
eindeutige Information könnte
eine Email-Adresse, eine Sozialversicherungs- oder andere Identifikationsnummer
sein. Der Prüfsummen-Server
oder die Zertifizierungsautorität
stellt sicher, dass es immer nur einen gültigen öffentlichen Schlüssel gibt,
der zu diesem eindeutigen Bezeichner gehört. Die einzige eindeutige
Information wird es dem Sender ermöglichen, wirklich den Besitzer
des öffentlichen
Schlüssels
zu identifizieren. Ein einziger eindeutiger öffentlicher Schlüssel, mit
dem eine einzelne eindeutige Information signiert ist oder der einem
ganzen System als Basis dient, garantiert, dass keine doppelten
Schlüssel
dieses System unterminieren können.
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In
dem oben beschriebenen System kann ein gegebener Sender versuchen,
den Fingerprint eines jeden öffentlichen
Schlüssels
in der Fingerprint-Liste zu finden und damit ebenso die Authentizität dieses öffentlichen
Schlüssels
garantieren. Jeder gegebene Benutzer oder jede Einheit, die einen
eigenen öffentlichen
Schlüssel
hat, der durch die Zertifizierungsautorität signiert ist, kann ihren
eigenen öffentlichen Schlüssel wie
der Sender verifizieren. Sobald er seinen öffentlichen Schlüssel verifiziert,
garantiert er, dass nicht einmal die Zertifizierungsautorität selbst den
Schlüssel
gefälscht
haben könnte.
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Mit
der Anwendung der oben beschriebenen Prozeduren ist die Sicherheit
der Zertifikate öffentlicher
Schlüssel
nicht mehr an die Sicherheit des privaten Schlüssels der Zertifizierungsautorität gebunden.
Nicht einmal die Zertifizierungsautorität kann Schlüssel fälschen.
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Nachfolgend
ist eine Liste von weiteren Beispielen aufgeführt, die hilfreich zum Verständnis der beanspruchten
Erfindung sind:
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Beispiel 1:
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Verfahren,
welches von einem Server eines Systems, welches öffentliche Schlüssel benutzt,
ausgeführt
wird, wobei das Verfahren umfasst:
- Speichern
(55) einer Liste von Fingerprints von öffentlichen Schlüsseln;
- Bereitstellen (58) der Liste von Fingerprints;
- Berechnen (56) eines Fingerprints von der Liste von
Fingerprints; und
- Bereitstellen (58) des berechneten Fingerprints von
der Liste.
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Beispiel 2:
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Verfahren
gemäß Beispiel
1, wobei die öffentlichen
Schlüssel
von einer Zertifizierungsautorität signiert
werden.
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Beispiel 3:
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Verfahren
gemäß Beispiel
1 oder 2, wobei die Schritte des Verfahrens in einem vorbestimmten Zeitintervall
ausgeführt
werden.
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Beispiel 4:
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Verfahren
gemäß Beispiel
3, wobei mindestens der berechnete Fingerprint der Liste mittels mehr
als einem Veröffentlichungsmittel öffentlich
zur Verfügung
gestellt wird.
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Beispiel 5:
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Verfahren
gemäß einem
der Beispiele 1 bis 4, wobei der Schritt des Speicherns (55)
einer Liste von Fingerprints umfasst:
- Empfangen
(52) eines öffentlichen
Schlüssels
von der Zertifizierungsautorität;
- Berechnen (53) eines Fingerprints von dem öffentlichen
Schlüssel;
- Überprüfen (54)
einer Signatur der Zertifizierungsautorität; und
- Hinzufügen
(55) des berechneten Fingerprints zu der Liste von Fingerprints.
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Beispiel 6:
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Verfahren
gemäß einem
der Beispiele 1 bis 5, wobei die gespeicherte Liste von Fingerprints
eine eindeutige Kennung für
jeden öffentlichen
Schlüssel umfasst.
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Beispiel 7:
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Verfahren
gemäß einem
der Beispiele 1 bis 6, wobei das Verfahren vom einem verteilten Peer-To-Peer-System,
welches den Server für öffentliche
Schlüssel
emuliert, ausgeführt
wird
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Beispiel 8:
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Verfahren
gemäß einem
der Beispiele 1 bis 7, wobei die Liste der Fingerprints des weiteren
Fingerprints von Software-Sourcecode oder Software-Binärcode umfasst.
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Beispiel 9:
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Verfahren
gemäß einem
der Beispiele 6 bis 8, wobei die eindeutige Kennung eine E-Mail-Adresse
ist.
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Beispiel 10:
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Verfahren
gemäß einem
der Beispiele 1 bis 9, wobei die Liste der Fingerprints Informationen
bezüglich
einer Aufhebung/Widerrufs oder einer Aktualisierung der öffentlichen
Schlüssel
umfasst.
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Beispiel 11:
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Verfahren
gemäß einem
der Beispiele 1 bis 10, wobei das Verfahren des Weiteren einen Schritt des
Signierens (57) der Liste von Fingerprints umfasst.
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Beispiel 12:
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Verfahren,
welches in einem Benutzerendgerät
eines Systems, welches öffentliche
Schlüssel benutzt,
ausgeführt
wird, wobei das Verfahren umfasst:
- Empfangen
(61) einer Liste von Fingerprints über öffentliche Schlüssel von
einer ersten Quelle;
- Empfangen (61) eines ersten Fingerprints über die
Liste von Fingerprints von der ersten Quelle;
- Empfangen (62) eines zweiten Fingerprints über die
Liste von Fingerprints von einer zweiten Quelle; und
- Vergleichen (63) des ersten und des zweiten empfangenen
Fingerprints.
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Beispiel 13:
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Verfahren
gemäß Besipiel
12, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst:
- Berechnen
(64) eines Fingerprints über die empfangene Liste von
Fingerprints; und
- Vergleichen (65) des berechneten Fingerprints und des
empfangenen Fingerprints über
die Liste von Fingerprints.
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Beispiel 14:
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Verfahren
gemäß einem
der Beispiele 12 oder 13, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst:
- Berechnen (66) eines Fingerprints über einen öffentlichen
Schlüssel;
und
- Vergleichen (67) des berechneten Fingerprints mit einem
Fingerprint über
den öffentlichen
Schlüssel innerhalb
der empfangenen Liste von Fingerprints.
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Beispiel 15:
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Verfahren
gemäß Beispiel
14, wobei das Verfahren des Weitern umfasst:
- Empfangen
(71) einer Benutzereingabe zum Verifizieren des Fingerprints über den öffentlichen Schlüssel oder
zum Verifizieren des Fingerprints über die Lsite von Fingerprints;
- Verifizieren (72) eines Zertifikats über den öffentlichen
Schlüssel;
und
- Verifizieren (73) einer Signatur für einen privaten Schlüssel, der
zu dem öffentlichen
Schlüssel
zugehörig
ist.
-
Beispiel 16:
-
Server
zum Bereitstellen einer Liste von Fingerprints, wobei der Server
Mittel umfasst, die angepasst sind, das Verfahren gemäß einem
der Beispiele 1 bis 11 durchzuführen.
-
Beispiel 17:
-
Benutzerendgerät, welches
angepasst ist, das Verfahren gemäß einem
der Beispiele 12 bis 15 auszuführen.
-
Beispiel 18:
-
System,
welches mindestens einen Server gemäß Beispiel 16 und eine Vielzahl
von Benutzerendgeräten
gemäß Beispiel
17 umfasst.