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Certificates

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What is a Certificate

A public key certificate는 암호학에서 누군가가 공개 키를 소유하고 있음을 증명하는 디지털 ID입니다. 여기에는 키의 세부정보, 소유자의 신원(주체), 그리고 신뢰할 수 있는 기관(발급자)의 디지털 서명이 포함됩니다. 소프트웨어가 발급자를 신뢰하고 서명이 유효하면 키 소유자와의 안전한 통신이 가능합니다.

인증서는 주로 인증 기관 (CAs)에 의해 공개 키 인프라 (PKI) 설정에서 발급됩니다. 또 다른 방법은 신뢰의 웹으로, 사용자가 서로의 키를 직접 검증하는 방식입니다. 인증서의 일반적인 형식은 X.509이며, RFC 5280에 설명된 대로 특정 요구에 맞게 조정될 수 있습니다.

x509 Common Fields

Common Fields in x509 Certificates

x509 인증서에서 여러 필드는 인증서의 유효성과 보안을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 다음은 이러한 필드의 분류입니다:

  • Version Number는 x509 형식의 버전을 나타냅니다.

  • Serial Number는 인증서를 인증 기관(CA) 시스템 내에서 고유하게 식별하며, 주로 폐기 추적을 위해 사용됩니다.

  • Subject 필드는 인증서의 소유자를 나타내며, 이는 기계, 개인 또는 조직일 수 있습니다. 여기에는 다음과 같은 세부 식별 정보가 포함됩니다:

  • Common Name (CN): 인증서가 적용되는 도메인.

  • Country (C), Locality (L), State or Province (ST, S, 또는 P), Organization (O), 및 **Organizational Unit (OU)**는 지리적 및 조직적 세부정보를 제공합니다.

  • **Distinguished Name (DN)**는 전체 주체 식별을 요약합니다.

  • Issuer는 인증서를 검증하고 서명한 사람을 나타내며, CA에 대한 주체와 유사한 하위 필드를 포함합니다.

  • Validity Period는 Not Before 및 Not After 타임스탬프로 표시되어 인증서가 특정 날짜 이전이나 이후에 사용되지 않도록 보장합니다.

  • Public Key 섹션은 인증서의 보안에 중요한 부분으로, 공개 키의 알고리즘, 크기 및 기타 기술적 세부정보를 지정합니다.

  • x509v3 extensions는 인증서의 기능을 향상시키며, Key Usage, Extended Key Usage, Subject Alternative Name 및 기타 속성을 지정하여 인증서의 적용을 세밀하게 조정합니다.

Key Usage and Extensions

  • Key Usage는 공개 키의 암호화 응용 프로그램을 식별하며, 디지털 서명 또는 키 암호화와 같은 용도로 사용됩니다.

  • Extended Key Usage는 인증서의 사용 사례를 더욱 좁히며, 예를 들어 TLS 서버 인증을 위한 것입니다.

  • Subject Alternative Name 및 Basic Constraint는 인증서가 적용되는 추가 호스트 이름과 인증서가 CA인지 최종 엔티티 인증서인지를 정의합니다.

  • Subject Key Identifier 및 Authority Key Identifier와 같은 식별자는 키의 고유성과 추적 가능성을 보장합니다.

  • Authority Information Access 및 CRL Distribution Points는 발급 CA를 검증하고 인증서 폐기 상태를 확인하는 경로를 제공합니다.

  • CT Precertificate SCTs는 인증서에 대한 공공 신뢰를 위해 중요한 투명성 로그를 제공합니다.

# Example of accessing and using x509 certificate fields programmatically:
from cryptography import x509
from cryptography.hazmat.backends import default_backend

# Load an x509 certificate (assuming cert.pem is a certificate file)
with open("cert.pem", "rb") as file:
cert_data = file.read()
certificate = x509.load_pem_x509_certificate(cert_data, default_backend())

# Accessing fields
serial_number = certificate.serial_number
issuer = certificate.issuer
subject = certificate.subject
public_key = certificate.public_key()

print(f"Serial Number: {serial_number}")
print(f"Issuer: {issuer}")
print(f"Subject: {subject}")
print(f"Public Key: {public_key}")

OCSP와 CRL 배포 지점의 차이

OCSP (RFC 2560)는 클라이언트와 응답자가 협력하여 디지털 공개 키 인증서가 취소되었는지 확인하는 방법으로, 전체 CRL을 다운로드할 필요가 없습니다. 이 방법은 취소된 인증서 일련 번호 목록을 제공하지만 잠재적으로 큰 파일을 다운로드해야 하는 전통적인 CRL보다 더 효율적입니다. CRL은 최대 512개의 항목을 포함할 수 있습니다. 더 많은 세부정보는 여기에서 확인할 수 있습니다.

인증서 투명성이란

인증서 투명성은 SSL 인증서의 발급 및 존재가 도메인 소유자, CA 및 사용자에게 보이도록 하여 인증서 관련 위협에 대응하는 데 도움을 줍니다. 그 목표는 다음과 같습니다:

  • 도메인 소유자의 지식 없이 CA가 도메인에 대한 SSL 인증서를 발급하는 것을 방지합니다.

  • 실수로 또는 악의적으로 발급된 인증서를 추적하기 위한 공개 감사 시스템을 구축합니다.

  • 사용자들을 사기성 인증서로부터 보호합니다.

인증서 로그

인증서 로그는 네트워크 서비스에 의해 유지되는 공개 감사 가능하고 추가 전용 기록입니다. 이러한 로그는 감사 목적으로 암호학적 증거를 제공합니다. 발급 기관과 대중 모두 이러한 로그에 인증서를 제출하거나 검증을 위해 쿼리할 수 있습니다. 로그 서버의 정확한 수는 고정되어 있지 않지만, 전 세계적으로 천 개 미만일 것으로 예상됩니다. 이러한 서버는 CA, ISP 또는 관심 있는 어떤 주체에 의해 독립적으로 관리될 수 있습니다.

쿼리

어떤 도메인에 대한 인증서 투명성 로그를 탐색하려면 https://crt.sh/ 를 방문하세요.

인증서를 저장하는 다양한 형식이 있으며, 각 형식은 고유한 사용 사례와 호환성을 가지고 있습니다. 이 요약에서는 주요 형식을 다루고 이들 간의 변환에 대한 지침을 제공합니다.

형식

PEM 형식

  • 인증서에 가장 널리 사용되는 형식입니다.

  • 인증서와 개인 키를 위해 별도의 파일이 필요하며, Base64 ASCII로 인코딩됩니다.

  • 일반적인 확장자: .cer, .crt, .pem, .key.

  • 주로 Apache 및 유사한 서버에서 사용됩니다.

DER 형식

  • 인증서의 이진 형식입니다.

  • PEM 파일에서 발견되는 "BEGIN/END CERTIFICATE" 문이 없습니다.

  • 일반적인 확장자: .cer, .der.

  • 종종 Java 플랫폼과 함께 사용됩니다.

P7B/PKCS#7 형식

  • Base64 ASCII로 저장되며, 확장자는 .p7b 또는 .p7c입니다.

  • 개인 키를 제외하고 인증서와 체인 인증서만 포함됩니다.

  • Microsoft Windows 및 Java Tomcat에서 지원됩니다.

PFX/P12/PKCS#12 형식

  • 서버 인증서, 중간 인증서 및 개인 키를 하나의 파일에 캡슐화하는 이진 형식입니다.

  • 확장자: .pfx, .p12.

  • 주로 Windows에서 인증서 가져오기 및 내보내기에 사용됩니다.

형식 변환

PEM 변환은 호환성을 위해 필수적입니다:

  • x509 to PEM

openssl x509 -in certificatename.cer -outform PEM -out certificatename.pem

  • PEM을 DER로

openssl x509 -outform der -in certificatename.pem -out certificatename.der

  • DER to PEM

openssl x509 -inform der -in certificatename.der -out certificatename.pem

  • PEM을 P7B로

openssl crl2pkcs7 -nocrl -certfile certificatename.pem -out certificatename.p7b -certfile CACert.cer

  • PKCS7에서 PEM으로

openssl pkcs7 -print_certs -in certificatename.p7b -out certificatename.pem

PFX 변환은 Windows에서 인증서를 관리하는 데 중요합니다:

  • PFX에서 PEM으로

openssl pkcs12 -in certificatename.pfx -out certificatename.pem

  • PFX to PKCS#8는 두 단계로 이루어집니다:

  1. PFX를 PEM으로 변환

openssl pkcs12 -in certificatename.pfx -nocerts -nodes -out certificatename.pem

  1. PEM을 PKCS8로 변환하기

openSSL pkcs8 -in certificatename.pem -topk8 -nocrypt -out certificatename.pk8

  • P7B to PFX 또한 두 개의 명령이 필요합니다:

  1. P7B를 CER로 변환

openssl pkcs7 -print_certs -in certificatename.p7b -out certificatename.cer

  1. CER 및 개인 키를 PFX로 변환하기

openssl pkcs12 -export -in certificatename.cer -inkey privateKey.key -out certificatename.pfx -certfile cacert.cer

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