数字证书是如何证明真实性的？

Question

想象一下以下场景：

我们有鲍勃想给爱丽丝发个口信。两者都有公钥/私钥。Bob使用他的私钥用它的私钥对摘要(消息的散列)进行签名，并将纯文本消息发送给它。Alice接收到消息，它使用Bobs公钥验证签名，验证消息是否来自Bob，并对纯文本消息进行散列并比较散列/摘要，如果它们相同，则意味着消息没有被更改，消息来自Bob。

但真实性部分并不是完全可靠的，那就是数字证书到位的地方。我看不出数字证书是如何证明信息来自爱丽丝期望的人的。数字证书包含Bob的名称和公钥。但是，如果黑客截获了消息，并且拥有自己的数字证书，并在证书中使用"Bob“和他自己的公钥，该怎么办？

问题是: Alice如何验证消息来自真实的Bob而不是假的？验证到底是如何完成的呢？在现实生活中，我可以用护照来证明自己，那是因为我的脸是独一无二的.但是，有了证书中的信息，这怎么足以保证真实性呢？

Answer 1

为了避免使事情复杂化，我将使用众所周知的例子来保持这个解释非常简单。因此，有更多的细节涉及，但我将不谈。

您应该记住两个主要概念：

• 公钥基础设施：这是一个集中式模型，其中证书由受信任的第三方(称为证书颁发机构- CA)签名。此模型经常与TLS证书一起使用，这些证书反过来用于保护通信通道(例如web/http)。
• 信任网：这是一种分散的模型，每个人都有一个公钥和一个私钥，并使用它们与其他对等方进行通信。每个人的公钥不是由任何可信的第三方签名的，而是使用安全手段在参与者之间交换的。该模型主要用于PGP和GnuPG。让其他人知道您的公钥的一种方法是将它上传到公钥服务器(例如pgp.mit.edu)，在那里其他人可以找到它。另一种方式是去关键的交换场所(派对)，在那里人们交换公钥(老学校-我不知道这是否还在发生)。

信任网的诀窍是:如果我遇到你，你给我你的公钥，我会用我的私钥签你的钥匙，因为我知道你的公钥是有效的。因此，通过我的签字，我保证它的有效性。第三个认识我并信任我和我的钥匙的人，会发现我已经签了你的钥匙，她也会立即开始信任你的钥匙(临时信任)。信任网就是这样运作的。

现在，考虑到以上所有情况，你的问题的答案如下：

• 在PKI模型中，证书与服务器的FQDN (为了这一解释而使概念保持简单)耦合在一起。因此，当您获得由您信任的CA签名的证书时，您可以信任该证书，并且证书引用的是单个域。由于不能为两个不同的IP分配相同的FQDN (同样，保持简单)，所以可以确定您与预期的对等方进行了通信。
• 在WoT模型中，公钥与用户的电子邮件地址耦合(通常)。其他可以放在公钥信息中的东西是所有者的全名、手机、住所等。所有这些信息都通过使用完整性保护(密码安全散列)来防止被篡改，所以当你使用公钥时，你知道你把消息发送到特定的电子邮件地址。

无论您是信任该电子邮件地址、公钥上的信息还是您信任没有任何这些信息的公钥，WoT模型都可能无法保护您免受冒充者的攻击。

Answer 2

在非对称密码学中，有一个信任根的概念。

例如，在OpenPGP中，面对面地交换密钥并不少见。然后信任所有的在线通信，因为它可以通过与人面对面见面时获得的密钥进行密码验证。一个可信的联系人甚至可以在一条签名的消息中说“这是我亲自遇到的人的公钥”。从而给出了信任的理由。

在许多IOT更新方案中，信任的根源是制造时放置在设备中的关键。如果更新通过，并且由一个由工厂安装的密钥签名的密钥签名，那么它是可信的。因为它可以追溯到信任的根源。

在更广泛的互联网环境中，这是证书颁发机构。浏览器安装一组CA证书，如果可以将网站的证书链接回CA，则该证书是有效的。CA是可信的，因为不知道他们会做任何越轨的事情。他们只在谷歌提出要求时签署google.com证书，而不是其他人。破坏此信任的CA从浏览器的信任根中删除。

所以，如果一个人想要设计一个不对称的系统，最好的设计就是要有某种信任的基础，所有的东西都可以从这个基础上下降。鲍勃认识爱丽丝的方法是面对面地交换钥匙，或者信任中央当局永远不要签爱丽丝的钥匙，而不是。

Answer 3

这并不能证明真实性。

当我以软件开发者的身份申请数字证书时，我不得不发送护照的图像。当然，人们有可能伪造这样的形象。

控制john.com的实体可以证明这一点。例如，证书颁发机构可以向john.com发送一些东西，或者请求从john.com发送一些东西。你是否信任john.com取决于。如果您信任的企业名为" Jon“，并且访问了john.com，则无法保证您正在与Jon打交道。