证书，加密和身份验证

Question

大多数情况下，我的混淆似乎是从我在WCF环境中理解安全性的尝试中解脱出来的。在WCF中，看起来证书可用于身份验证和加密。基本上，我试图理解：

1. 如何将X509证书用作身份验证令牌？ ssl证书通常不是公开的吗？这不会使它们无法用于身份验证吗？如果没有，是否有一些通常用于此目的的协议？
2. 使用WCF加密邮件时，使用的证书是仅发给客户端的证书，只发给服务器，还是两者都发出？如果使用来自客户端和服务器的证书，我有点不清楚为什么。这主要源于我对https的理解，在这种情况下，只有颁发给服务器的证书（并且链接到根CA颁发的某些证书​​）才有必要建立加密连接并验证服务器。

我不完全确定这是正确的论坛。我的问题源于试图理解WCF，但我想我想理解这背后的理论。如果这是一个好主意，请为我建议正确的论坛。如果有必要的话，我很乐意尝试迁移这个问题。

提前致谢！

Answer 1

这是一个非常复杂的问题。我将尝试解释一些部分，但尽可能避免细节（即使之后它会很长）。

  

如何使用证书进行身份验证？

如果私钥的持有者签署了一些数据，其他参与者可以使用签名者的公钥来验证签名。此机制可用于身份验证。私钥和公钥存储在证书中，其中私钥在持有者机器上是安全的，而带有公钥的证书可以公开获得。

  

它与HTTPS有什么关系？

WCF提供传输和邮件安全性。它们之间的区别在于here。 HTTP的传输安全性是HTTPS，其中只有服务器需要颁发证书，客户端必须信任此证书。此证书既用于向客户端验证服务器，也用于建立安全通道（使用对称加密）。

HTTPS还提供称为Mutual HTTPS的变体，其中客户端必须也已颁发证书，客户端使用证书对服务器进行身份验证。

  

在这种情况下，邮件安全性如何工作以及两个证书的目的是什么？

在邮件安全的情况下，每条邮件都是单独签名，加密和验证的=所有这些安全信息都是邮件的一部分。在SOAP的情况下，这由许多规范描述，但通常您对安全绑定和X.509令牌配置文件感兴趣。

安全绑定是WS-SecurityPolicy断言的一部分，它描述了消息的安全性。我们有三个绑定：

• 对称安全绑定 - 对称加密
• 非对称安全绑定 - 非对称加密
• 传输安全绑定 - 断言必须通过HTTPS或其他安全传输发送消息

X.509令牌配置文件指定如何在邮件中传输证书（公钥）以及如何使用它们。

现在，如果您具有对称安全绑定，则只需要服务器证书，因为

• 当客户想要向服务器发送消息时，它将首先生成随机密钥。
• 它将使用此密钥加密和签署请求
• 它将使用服务证书加密派生密钥并将其传递给请求。
• 当服务器收到消息时，它将首先使用其私钥来解密该密钥。
• 它将使用解密密钥解密其余信息。
• 它还将使用密钥加密响应，因为客户端知道该密钥。
• 客户端将使用为请求生成的相同密钥来解密响应

这是对称加密，比非对称加密快得多，但WS-Security 1.0中不应提供密钥派生。它在WS-Security 1.1中可用。 HTTPS内部工作方式类似，但整个连接生命周期的密钥相同。

如果您有非对称安全绑定，则需要两个证书：

• 发起人必须拥有自己的证书，用于签署请求和解密回复
• 收件人必须拥有自己的证书，用于解密请求并签署回复

这意味着遵循算法

• 发起人使用收件人的公钥加密请求
• 发起人使用私钥签署请求
• 收件人使用发起人的公钥来验证请求签名
• 收件人使用其私钥解密请求
• 收件人使用发起人的公钥加密响应
• 收件人使用其私钥签署回复
• 发起人使用收件人的公钥来验证响应签名
• Initiator使用其私钥解密响应

签名和加密的顺序可以改变 - 还有另一个WS-SecurityPolicy断言说明应该先做什么。

这些是基础知识。它可能要复杂得多，因为邮件安全性实际上允许您拥有所需数量的证书 - 例如，您可以使用签名令牌与其他证书等签署主要签名。

Answer 2

证书仅具有公钥/私钥对的公钥。它没有私钥 - 这与证书本身是分开的。当您连接到HTTPS服务器时，您可以信任该服务器是该证书的所有者，因为服务器必须持有私钥（并且希望没有其他人拥有它），否则SSL连接< em>不可能。如果服务器没有保存与其证书的公钥配对的私钥，则它无法向您显示有效的SSL连接。

然后，您可以根据已签署证书链的一个或多个证书颁发机构（CA）来确定您是否信任该特定证书。例如，可能只有一个CA已签署此证书。您在本地拥有受信任的CA根证书，因此您知道它实际上是您的可信CA签署了该服务器证书，因为签名是不可能的，除非该CA 保持私有密钥到CA证书。再次它只是持有私钥，在这种情况下，证明谁签署了证书。这是您可以信任证书的方式。

当您在SSL连接上显示可选的客户端证书时，服务器可以信任您，因为1）它可以看到签署客户端证书的CA（或CA），以及2）它可以告诉您拥有私钥在你拥有，因为否则SSL连接是不可能的。因此，它也适用于信任客户端的服务器。

如果您相信服务器和客户端将其私钥保密，并且您信任签署服务器和客户端证书（或证书链）的根证书的来源，则可以说每个人都是诚实的。 / p>