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PKCS#12-Akrobatik

Manchmal enthalten aus Anwendungen oder Appliances exportierte PKCS#12-Dateien (Dateiendung .p12 oder .pfx) leider doch nicht die gewünschten CA-Zertifikate der CA-Zertifikatskette oder sogar gar keine CA-Zertifikate, siehe auch Sicherung von eigenen Nutzerzertifikaten aus Mozilla/Firefox. Dann kann man hingehen und versuchen, die Anwendung oder Appliance zu überzeugen, doch das Gewünschte zu exportieren, oder man nimmt gleich das Kommandozeilenwerkzeug openssl her und formt sich die vorliegende unpassende PKCS#12-Datei selbst um.

Um etwa die CA-Zertifikatskette eines in einer PKCS#12-Datei vorliegenden Client-Zertifikats der DFN-Verein Global Issuing CA aus der neuen Generation der DFN-PKI auszutauschen, genügt folgende Akrobatik:

1. Privaten Schlüssel und Client-Zertifikat mittels

openssl pkcs12 -clcerts -in client-cert-with-privkey.p12 -out client-cert-with-privkey.pem

aus der vorliegenden PKCS#12-Datei in eine PEM-Datei exportieren. Hierbei wird das Passwort der PKCS#12-Datei abgefragt und ein neues Passwort auf dem exportierten privaten Schlüssel in der PEM-Datei gesetzt.

2. Vollständige CA-Kette der DFN-Verein Global Issuing CA im PEM-Format herunterladen:

wget https://pki.pca.dfn.de/dfn-ca-global-g2/pub/cacert/chain.txt

3. Neue PKCS#12-Datei mit der gerade heruntergeladenen CA-Zertifikatskette zusammenbauen:

openssl pkcs12 -export -in client-cert-with-privkey.pem -certfile chain.txt -out client-cert-with-privkey-and-chain.p12

Hierbei wird das eben gesetzte Passwort des privaten Schlüssels aus der PEM-Datei abgefragt und ein neues Passwort auf der zu erzeugenden PKCS#12-Datei gesetzt.

4. Abschließende Aufräumarbeiten durchführen, also die zwischenzeitlich erzeugten Dateien mit privatem Schlüssel, d.h. client-cert-with-privkey.pem und ggf. die alte unpassende PKCS#12-Datei client-cert-with-privkey.p12 nachhaltig löschen.

Dieses „Kunststück” kann natürlich für Client-Zertifikate, die in Form einer PKCS#12-Datei vorliegen und von beliebigen Zertifizierungsstellen ausgestellt sind, durchgeführt werden, sofern man die korrekte CA-Zertifikatskette im PEM-Format in einer Datei vorliegen hat.

(rkm, 09.02.2018)

Sicherung von eigenen Nutzerzertifikaten aus Mozilla/Firefox

Die Zertifikateverwaltung von Mozilla/Firefox erlaubt die einfache Sicherung (Export) der eigenen Benutzerzertifikate, für die ein privater Schlüssel im Browser vorliegt, im PKCS#12-Format in eine .p12-Datei. Hierbei werden sowohl das eigentliche Nutzerzertifikat, der zugehörige private Schlüssel und ggf. in der Zertifikateverwaltung bekannte CA-Zertifikate der ausstellenden Zertifizierungsstellen bis einschließlich zum Wurzel-CA-Zertifikat gesichert.

PKCS#12-Sicherungsdateien von Teilnehmerservice-Operator-Zertifikaten der DFN-PKI werden im weiteren Verlauf für die Einrichtung der Java RA-Oberfläche benötigt und sind nebenbei auch als Backup der eigenen Benutzerzertifikate in Dateiform ganz nützlich.

Sicherung des eigenen Nutzerzertifikats in eine PKCS#12-Datei

Die Zertifikateverwaltung findet sich im Firefox-Browser unter dem Menüpunkt Bearbeiten->Einstellungen->Erweitert->Zertifikate->Zertifikate anzeigen.

Unter dem Karteireiter „Ihre Zertifikate“ werden die eigenen Nutzerzertifikate aufgelistet, für die auch die jeweiligen privaten Schlüssel im Browser vorhanden sind.

Zum Sichern des eigenen Nutzerzertifikats wird das betreffende Zertifikat markiert und dann mit Hilfe eines Assistenten, der durch einen Klick auf „Sichern …“ gestartet wird, in eine PKCS#12-Datei geschrieben. Hierbei wird vom Assistenten ein Passwort abgefragt, mit dem der private Schlüssel in der PKCS#12-Datei gesichert wird. Dieses Passwort sollte also den üblichen Qualitätsstandards für Passwörter von privaten Schlüsseln genügen und auch nicht vergessen, verloren, weitergegeben oder offen gelegt werden.

Aber Obacht, es gibt dabei zwei kleine aber wichtige Details zu beachten:

Für Nutzerzertifikate der neuen DFN-PKI Generation 2 die Sicherung des Cross-CA-Zertifikats ausschließen [Update]

Zunächst ist festzustellen, dass hierfür bei der Sicherung von Zertifikaten der alten DFN-PKI Generation 1 nichts zu tun ist.

Bei der Sicherung von Zertifikaten der neuen DFN-PKI Generation 2 ist folgendes zu beachten:

Die Existenz des Cross-CA-Zertifikats, das die DFN-PKI Generation 2 mit der DFN-PKI Generation 1 verbindet und damit einen alternativen bis zum 09.07.2019 gültigen Zertifizierungspfad für Zertifikate der neuen DFN-PKI Generation 2 CAs zum Wurzel-CA-Zertifikat der alten DFN-PKI Generation 1 herstellt, kann in einer PKCS#12-Datei zu unerwarteten Effekten führen. Daher sollte nach Möglichkeit das Cross-CA-Zertifikat nicht mit in die PKCS#12-Datei gesichert werden.

Dafür muss das Cross-CA-Zertifikat, sofern dieses im Firefox-Browser überhaupt schon bekannt ist, vor der Sicherung des eigenen Zertifikats aus der Zertifikateverwaltung des Firefox-Browsers gelöscht werden:

Die Detailansicht des eigenen Nutzerzertifikats verrät leider nicht zuverlässig, ob der Firefox-Browser das Cross-CA-Zertifikat kennt und dieses möglicherweise bei der Sicherung mit in die PKCS#12-Datei speichert. Aus der Praxis sind Fälle bekannt, bei denen in der Detailansicht des eigenen Nutzerzertifikats die vollständige CA-Zertifikatkette mit dem Wurzelzertifikat der neuen DFN-PKI Generation 2 „T-TeleSec GlobalRoot Class 2“ endete, wo aber die gespeicherte PKCS#12-Datei letztlich den alternativen Zertifizierungspfad über das Cross-CA-Zertifikat enthielt.

Es wird also in der Zertifikateverwaltung vom Firefox-Browser unter dem Karteireiter „Zertifizierungsstellen“ unterhalb von „Deutsche Telekom AG“ das Zertifikat „T-TeleSec GlobalRoot Class 2“ mit der Seriennummer 11:9C:14:8C:C1:AC:0E:95 ausgestellt am 25.04.2016 gesucht, und falls vorhanden, markiert und durch einen Klick auf „Löschen oder Vertrauen entziehen …“ sowie im weiteren Verlauf mit einem Klick auf „OK“ gelöscht. Aufgepasst: Es gibt auch unterhalb von „T-Systems Enterprise Services GmbH“ ein Zertifikat mit dem Namen „T-TeleSec GlobalRoot Class 2“ ausgestellt am 01.10.2008. Dieses Zertifikat mit der Seriennummer 01 muss bleiben, denn es ist das Wurzel-CA-Zertifikat der neuen DFN-PKI Generation 2.

Vollständige CA-Zertifikatkette vs. unvollständige CA-Zertifikatkette

Ältere Firefox-Versionen haben bei der Sicherung von eigenen Nutzerzertifikaten bisher immer die vollständige CA-Zertifikatkette bis einschließlich des Wurzel-CA-Zertifikats mit in die PKCS#12-Datei geschrieben, sofern die betreffenden CA-Zertifikate in der Zertifikateverwaltung bekannt waren.

Dieses Verhalten hat sich in neueren Firefox-Versionen geändert!

In neueren Firefox-Versionen werden ausgehend vom eigenen Nutzerzertifikat nur die CA-Zertifikate der CA-Zertifikatkette mit in die PKCS#12-Datei gesichert, für die im Browser kein explizit gesetztes Vertrauen eingestellt ist, sowie zusätzlich nur noch das erste CA-Zertifikat für welches im Browser dann wieder explizites Vertrauen gesetzt ist.

Das kann im Einzelfall dazu führen, dass in der gesicherten PKCS#12-Datei eine unvollständige CA-Zertifikatkette vorliegt, d.h. dass ein Zwischen-CA-Zertifikat oder das Wurzel-CA-Zertifikat in der Datei fehlen. Das ist für die spätere Verwendung der PKCS#12-Datei in der Java RA-Oberfläche der DFN-PKI ungünstig, die eben die vollständige CA-Zertifikatkette in der PKCS#12-Datei voraussetzt.

Werden in den Firefox-Browser manuell CA-Zertifikate importiert, z.B. über spezielle Links oder die „Importieren…“-Funktion für Zertifizierungsstellen in der Zertifikateverwaltung, so bietet der entsprechende Import-Assistent an, dem gerade importierten CA-Zertifikat explizite Vertrauenseigenschaften („Website“, „Mail-Benutzer“ und/oder „Software-Hersteller“) zuzuweisen. Das explizite Setzen dieser Eigenschaften kann manchmal nützlich oder nötig sein, allerdings führt das im Falle der bereits öffentlich vertrauten DFN-PKI Global Hierarchie (neue und alte Generation) in neueren Firefox-Versionen dazu, dass bei der Sicherung von eben deren Nutzerzertifikaten keine vollständige CA-Zertifikatkette mehr mit in die PKCS#12-Datei geschrieben wird.

Wird z.B. durch eine Fehlermeldung der Java RA-Oberfläche festgestellt, dass in der konfigurierten PKCS#12-Datei, die durch eine Sicherung aus dem Firefox erstellt worden ist, keine vollständige CA-Zertifikatkette vorhanden ist, so kann das an diesem neuen Verhalten vom Firefox liegen.

Explizit gesetztes Vertrauen zurücknehmen, implizites Vertrauen aktivieren

Abhilfe schafft das Wegnehmen von explizit in die Zwischen-CA-Zertifikate der CA-Zertifikatkette gesetztem Vertrauen im Firefox und die erneute Sicherung des eigenen Nutzerzertifikats in eine PKCS#12-Datei, die dann die vollständige CA-Zertifikatkette enthält. Das nötige Vertrauen wird dann automatisch implizit vom vertrauten Wurzel-CA-Zertifikat in die gesamte CA-Zertifikatkette hinein vererbt:

Hierzu werden in der Zertifikateverwaltung vom Firefox-Browser unter dem Karteireiter „Zertifizierungsstellen“ die Vertrauenseinstellungen der beiden relevanten Zwischen-CA-Zertifikate kontrolliert (CA markieren und dann auf „Vertrauen bearbeiten…“ klicken) und ggf. geändert (alle evtl. gesetzten Häkchen vor „Website“, „Mail-Benutzer“ und „Software-Hersteller“ wegnehmen, mit Klick auf „OK“ speichern).

Für Nutzerzertifikate aus der neuen DFN-PKI Generation 2 sind in der Regel die beiden Zwischen-CA-Zertifikate

  • „DFN-Verein Certification Authority 2“, zu finden unterhalb von „T-Systems Enterprise Services GmbH“, und
  • „DFN-Verein Global Issuing CA“, zu finden unterhalb von „Verein zur Foerderung eines Deutschen Forschungsnetzes e. V.“

relevant.

Sollte das zu Nutzerzertifikat aus der DFN-PKI Generation 2 nicht von der „DFN-Verein Global Issuing CA“ ausgestellt worden sein, so kann in der Zertifikatansicht des Nutzerzertifikats unter dem Karteireiter „Details“ nachgeschaut werden, von welcher Zertifizierungsstelle das Nutzerzertifikat ausgestellt wurde. Zu finden ist das entsprechende Zwischen-CA-Zertifikat dann wiederum unter dem Karteireiter „Zertifizierungsstellen“ unterhalb von „Verein zur Foerderung eines Deutschen Forschungsnetzes e. V.“.

Für Nutzerzertifikate aus der alten DFN-PKI Generation 1 sind das Zwischen-CA-Zertifikat

  • „DFN-Verein PCA Global – G01“ mit der Seriennummer 50:4E:C6:F5:3D:11:B4:64 ausgestellt am 22.07.2014, zu finden unterhalb von „Deutsche Telekom AG“,

sowie das jeweilige Zwischen-CA-Zertifikat der teilnehmenden Einrichtung (zu finden unterhalb von „DFN-Verein“) relevant.

In der Zertifikatansicht des Nutzerzertifikats kann unter dem Karteireiter „Details“ nachgeschaut werden, von welcher Zwischen-CA das Nutzerzertifikat ausgestellt wurde. Zu finden ist das entsprechende Zwischen-CA-Zertifikat dann wiederum unter dem Karteireiter „Zertifizierungsstellen“ unterhalb von „DFN-Verein“.

Sicherung durchführen

Sind die Vertrauenseinstellungen für die Zwischen-CA-Zertifikate der CA-Zertifikatkette kontrolliert und ggf. entsprechend dieser Anleitung angepasst worden, so muss das eigene Nutzerzertifikat wie oben beschrieben erneut in eine PKCS#12-Datei gesichert werden, dieses Mal dann mit der vollständigen CA-Zertifikatkette.

Oder doch lieber ein bisschen PKCS#12-Akrobatik mit openssl?

Steht das Kommandozeilenwerkzeug openssl zur Verfügung und liegt bereits eine „unpassende” PKCS#12-Datei mit dem gesicherten Nutzerzertifikat vor, so kann auch einfach nach PKCS#12-Akrobatik vorgegangen werden. Das erspart eine Menge Klickarbeit.

(rkm, 25.07.2017, aktualisiert (Info zum Cross-CA-Zertifikat) am 28.09.2017, aktualisiert am 09.02.2018)

Einführung der neuen Generation der DFN-PKI

Die bestehende DFN-PKI wird seit 2007 mit dem Wurzelzertifikat „Deutsche Telekom Root CA 2“ betrieben, das bis zum 9. Juli 2019 gültig ist. In dieser Zertifizierungshierarchie kann es kein Zertifikat, ob für Server oder für Nutzer, mit längerer Gültigkeit geben.

Für den Betrieb über den 9. Juli 2019 hinaus bietet die DFN-PKI ein neues Wurzelzertifikat an: „T-TeleSec GlobalRoot Class 2“ mit einer Gültigkeit, die bis 2033 reicht. Das Zertifikat können Sie auf folgender Übersichtsseite einsehen: https://www.pki.dfn.de/root/globalroot2/

Die Einführung des neuen Wurzelzertifikats geschieht schrittweise; insbesondere kann die bestehende DFN-PKI unverändert weiter genutzt werden. Allerdings verkürzen sich automatisch die Laufzeiten der ausgestellten Nutzer- und Serverzertifikate durch das feste Ablaufdatum des alten Wurzelzertifikats auf den 9. Juli 2019.

Die „T-TeleSec GlobalRoot Class 2“ ist in den aktuellen Versionen aller relevanten Betriebssysteme und Browser vorinstalliert. Leider gibt es mit Android <= 4.4 ein nicht mehr aktuelles, aber noch weit verbreitetes System, welches das neue Wurzelzertifikat nicht unterstützt. Es besteht allerdings für alle Teilnehmer der DFN-PKI die Möglichkeit, weiterhin Zertifikate in der alten Hierarchie unter der „Deutsche Telekom Root CA 2“ auszustellen. Systeme, die zwingend rückwärtskompatibel sein müssen, können also weiterhin mit Zertifikaten aus der alten Hierarchie ausgestattet werden – diese sind dann aber auch immer nur bis 2019 gültig. Zu diesem Zeitpunkt dürfte Android <= 4.4 keine Rolle mehr spielen. Dies muss also ggf. bei der Ausstellung eines neuen Zertifikats berücksichtigt werden.

Zur Nutzung des neuen Wurzelzertifikats werden von der DFN-PCA bis Herbst 2016 für jeden Teilnehmer der DFN-PKI separate, neue Zugänge bereitgestellt. Die Bereitstellung erfolgt automatisch und ohne weitere Anforderung vom Teilnehmer. Die Teilnehmer können dann selbst entscheiden, wann sie die neuen Zugänge mit der neuen Zertifizierungshierarchie nutzen wollen.

Die DFN-PCA informiert jeden Teilnehmer, wenn der neue Zugang bereitsteht.

Zertifizierungshierarchie

Server- und Nutzerzertifikate wurden in der DFN-PKI bisher mit der folgenden beispielhaften Zertifizierungskette ausgestellt:

 

 

 

 

 


Mit dem neuen Wurzelzertifikat wird sich diese Zertifizierungskette ändern. Das Wurzelzertifikat, das in den Webbrowsern und Betriebssystemen verankert ist, ist in Zukunft die „T-Telesec GlobalRoot Class 2“. Darunter gibt es dann die „DFN-Verein Certification Authority 2“.

In der Vergangenheit hatte fast jede Einrichtung in der DFN-PKI ein eigenes Sub-CA-Zertifikat. Dieses Verfahren wird umgestellt: Im Regelfall wird nun ein allgemeines Herausgeber-Zertifikat mit dem Namen „DFN-Verein Global Issuing CA“ verwendet.

Damit wird eine Zertifizierungskette in der DFN-PKI in Zukunft den folgenden Aufbau haben:



Beantragung

Zur Beantragung von Zertifikaten wählen Antragssteller bisher Adressen der Form https://pki.pca.dfn.de/<teilnehmer-ca>/pub an, um dort auf den Antragsseiten ihre Daten einzugeben.

Zur Nutzung der neuen Generation der DFN-PKI müssen in der Einführungsphase neue Adressen der Form https://pki.pca.dfn.de/<teilnehmer-ca>-g2/pub angewählt werden.

Nach der Einführungsphase wird es auf den bisherigen Antragsseiten einen Verweis auf die neuen Adressen geben (Voraussichtlich in der ersten Hälfte von 2017).

Wichtig: Zertifikatnutzer müssen beim Import eines neu ausgestellten Zertifikats darauf achten, die neue Zertifizierungskette in die Anwendungen einzubinden. Die Kette musste zwar bisher auch schon eingebunden werden, möglicherweise sparen sich Nutzer aber fälschlicherweise diesen Schritt, wenn sie schon ein früheres DFN-PKI-Zertifikat besitzen.

Konfiguration der Client-Authentisierung auf Server-Seite

Wird auf Server-Seite eine Authentisierung mittels Client-Zertifikaten eingesetzt, so muss diese Konfiguration um die neue DFN-PKI Hierarchie erweitert werden. Außerdem ist zu beachten, dass Client-Zertifikate mehrerer Einrichtungen unterhalb derselben Zertifizierungsstelle liegen und daher die Prüfungsbedingungen in der Server-Konfiguration entsprechend angepasst werden müssen.

Wichtig: Wird die Konfiguration der Client-Authentisierung auf Server-Seite nicht korrekt angepasst, haben möglicherweise auch unberechtigte Nutzer Zugriff!

Hinweise zur sicheren Konfiguration von Servern für Client-Authentisierung finden Sie im Artikel „SSL-Authentisierung mit Nutzerzertifikaten“ in den DFN-Mitteilungen Nr. 86.

https://www.pki.dfn.de/fileadmin/PKI/Mitteilungen/DFN86_SSL_Authentisierung.pdf

Teilnehmerservice

Wie für die Antragssteller gibt es auch für den Teilnehmerservice neue Zugänge. Die bestehenden Teilnehmerservice-Mitarbeiter-Zertifikate können dabei unverändert sowohl für den alten als auch für den neuen Zugang verwendet werden. In der Java RA-Oberfläche wird der neue Zugang automatisch zur Verfügung gestellt, und erscheint als zusätzlicher Knoten („Häuschen“) im linken Teil der Oberfläche. Im Beispielbild als „HS Musterstadt (Global Issuing CA)“:

 

 

 

 

 

 

 

Bei der Bearbeitung von Zertifizierungs- und Sperrwünschen müssen Teilnehmerservice-Mitarbeiter den richtigen Knoten auswählen. Für Zertifizierungsanträge ist die CA und damit der auszuwählende Knoten auf dem Ausdruck in der Fusszeile vermerkt:

Domain-Verwaltung

Zum Zeitpunkt der Umstellung werden die dann aktuell zur Zertifizierung freigeschalteten Domains in die neue DFN-PKI übertragen. Ab diesem Zeitpunkt müssen die Domains jeweils getrennt in der alten und neuen DFN-PKI über die bekannten Mechanismen der Java RA-Oberfläche verwaltet werden.

Eigenentwicklungen zum Zugriff auf die DFN-PKI

Einige Einrichtungen verwenden für die Verwaltung von Zertifikaten in der DFN-PKI selbst entwickelte Software, die entweder direkt oder über die Java-Bibliothek „soapclient“ über ein SOAP-API mit den DFN-PKI-Servern kommunizieren.

Auch hier kommen die oben beschriebenen Änderungen zum Tragen: Die SOAP-Endpunkte ändern sich für den Zugriff auf die PKI mit dem neuen Wurzelzertifikat. Am API selbst verändert sich nichts.

Eine Software, die sowohl mit der alten und der neuen Zertifizierungshierarchie kompatibel sein soll, muss also für Antragsstellung und RA-Funktionen zwei verschiedene SOAP-Endpunkte bedienen können.

Wichtig: Auch der optionale Parameter „RaID“ muss konfigurierbar gehalten werden und für alte und neue Hierarchie auf unterschiedliche Werte gesetzt werden können.

Die bestehendenen Teilnehmerservice-Zertifikate aus der alten Zertifizierungshierarchie können, wie beim manuellen Zugriff auch, für die neue Hierarchie weiterverwendet werden. Eigenentwicklungen müssen also nicht zwei verschiedene Teilnehmerservice-Zertifikate verwalten können.

Und auch hier gilt: Der Zugang zur alten PKI wird nicht vorzeitig abgeschaltet. Nach der Bereitstellung des neuen Zugangs durch die DFN-PCA kann der Umstiegszeitpunkt von den Teilnehmern selbst gesteuert werden und ist lediglich durch das End-Datum der alten PKI am 9. Juli 2019 bestimmt.

(jbr, 13.07.2016)

freeradius und eine Falle bei der Zertifikaterneuerung

Vor kurzem lief ein Anwender in eine unangenehme Falle bei der Konfiguration von freeradius: Das Serverzertifikat vom Radius-Server wird in einer Datei abgelegt, die als „certificate_file“ in der eap.conf im Abschnitt tls konfiguriert wird.

eap {
[...]
     tls {
[...]
         certificate_file = ${certdir}/server.pem

In diese Datei kann optional zusätzlich die Zertifizierungskette vom Serverzertifikat mit aufgenommen werden, d.h., in der Datei stehen mehrere Zertifikate hintereinander:

-----BEGIN CERTIFICATE-----
[...]
-----END CERTIFICATE-----
-----BEGIN CERTIFICATE-----
[...]
-----END CERTIFICATE-----
-----BEGIN CERTIFICATE-----
[...]
-----END CERTIFICATE-----

Bei der Zertifikaterneuerung wurde dies übersehen, und in dem certificate_file nur das neue Serverzertifikat ohne Zertifizierungskette abgelegt. Daraufhin konnten sich diverse eduroam-Clients nicht mehr verbinden, und im freeradius-Log erschienen die folgenden Fehlermeldungen:


Tue Sep 30 13:28:01 2014 : Error: TLS Alert read:fatal:unknown CA
Tue Sep 30 13:28:01 2014 : Error: rlm_eap: SSL error error:14094418:SSL
routines:SSL3_READ_BYTES:tlsv1 alert unknown ca

Abhilfe: Vor der Zertifikaterneuerung prüfen, ob die verwendete freeradius-Konfiguration die Zertifizierungskette im certificate_file erfordert, und gegebenenfalls vor der Installation des neuen Zertifikats ergänzen.

(jbr, 01.10.2014)