Xifratge de confiança zero: paper dels estàndards PKI
L'arquitectura de confiança zero (ZTA) canvia la seguretat de la confiança basada en la xarxa a la verificació basada en la identitat. Quin és el seu principi rector? ""No confiïs mai, verifica sempre."" La infraestructura de clau pública (PKI) és fonamental per a aquest enfocament, ja que garanteix l'autenticació segura, el xifratge i la integritat de les dades.
Aspectes destacats:
- Principis de confiança zeroVerificar totes les sol·licituds d'accés, fer complir el privilegi mínim i assumir possibles infraccions.
- El paper de la PKILa PKI permet la verificació d'identitat mitjançant certificats digitals, parells de claus pública-privada i autoritats de certificació (CA).
- Estàndards per a PKI en Zero Trust:
- TLS 1.3Protegeix les dades en trànsit amb protocols de connexió més ràpids i un xifratge més fort.
- ACMEAutomatitza la gestió de certificats per a l'escalabilitat.
- CMP v3Preparació per a amenaces quàntiques amb el mecanisme d'encapsulació de claus (KEM).
- Credencials delegadesLes credencials de curta durada milloren la seguretat.
- OAuth 2.0 i JWS: Enfortir els processos d'autorització i autenticació.
- La importància de l'automatitzacióLa gestió manual de certificats comporta riscos d'interrupcions i ineficiències; l'automatització garanteix l'escalabilitat i la fiabilitat.
Amb el treball remot, el creixement de la IoT i la dependència del núvol, la confiança zero s'està convertint en estàndard. La PKI, combinada amb l'automatització, l'MFA i l'SSO, garanteix un accés segur i centrat en la identitat en aquest panorama en evolució.
Infraestructura de clau pública: els fonaments de la confiança digital
Estàndards PKI per a xifratge de confiança zero
Comparació d'estàndards PKI per a l'arquitectura Zero Trust
La infraestructura de clau pública (PKI) juga un paper fonamental en el suport dels principis de confiança zero. Tanmateix, per garantir que la confiança zero funcioni de manera eficaç, s'han de seguir estàndards específics. Aquests estàndards descriuen com els dispositius i els usuaris verifiquen les seves identitats, com es xifren les dades i com es gestionen els certificats a escala. Sense aquestes directrius, les implementacions de confiança zero poden esdevenir inconsistents i ineficaces.
Protocols TLS/SSL per a comunicacions segures
TLS 1.3 (definit a RFC 8446) és fonamental per protegir les dades en trànsit. Proporciona tres funcions de seguretat essencials: xifratge (per protegir la informació contra l'accés no autoritzat), autenticació (per confirmar les identitats de les parts comunicants), i integritat (per garantir que les dades no siguin manipulades durant la transmissió).
En comparació amb TLS 1.2, TLS 1.3 ofereix un rendiment més ràpid en configuracions Zero Trust completant la seva protocol d'enllaç en un sol viatge d'anada i tornada, amb l'avantatge afegit d'admetre viatges d'anada i tornada zero per als usuaris recurrents. També xifra els missatges de protocol d'enllaç més aviat en el procés i elimina els algoritmes obsolets i més febles mitjançant el xifratge AEAD. En entorns Zero Trust, TLS mutu (mTLS) porta la seguretat un pas més enllà autenticant tant el client com el servidor abans que s'intercanviïn dades, un pas essencial per mantenir la confiança.
Automatització de certificats: ACME, CMP i credencials delegades
Gestionar els certificats manualment no és pràctic en sistemes a gran escala, per això els protocols d'automatització són crítics per a la gestió de la PKI Zero Trust.
- ACME (Entorn automatitzat de gestió de certificats, RFC 8555)Aquest protocol automatitza tot el cicle de vida dels certificats, des de l'emissió fins a la renovació i la revocació, sense necessitat d'intervenció manual. Utilitza signatures web JSON (JWS) per autenticar sol·licituds, evitar atacs de reproducció i garantir la integritat de les dades, alineant-se perfectament amb els principis de confiança zero.
- CMP (Protocol de gestió de certificats) versió 3 (RFC 9810)Actualitzat el juliol de 2025, aquest protocol introdueix el suport del mecanisme d'encapsulació clau (KEM), preparant els sistemes PKI per als reptes que planteja la computació quàntica.
- Credencials delegades (RFC 9345)Aquest estàndard permet als operadors de servidors emetre credencials de curta durada (vàlides durant set dies) sota un certificat d'autoritat de certificació (CA). En reduir la dependència de les CA externes per a renovacions freqüents i limitar l'impacte dels compromisos de clau privada, millora la seguretat en els marcs de treball Zero Trust.
Estàndards d'autorització i autenticació
El xifratge per si sol no és suficient per a la confiança zero. Calen estàndards d'autorització i autenticació forts per controlar l'accés als recursos de manera segura.
- OAuth 2.0Aquest estàndard facilita l'autorització permetent que els sistemes concedeixin accés restringit sense compartir credencials sensibles com ara contrasenyes.
- Signatura web JSON (JWS)JWS garanteix l'autenticitat i la integritat de les càrregues útils de les sol·licituds, i juga un paper clau en la verificació de les comunicacions.
- Reptes de tokens d'autoritat (RFC 9447)Aquesta extensió d'ACME permet l'emissió de certificats per a recursos que no són d'Internet (com ara números de telèfon) consultant una autoritat de testimoni externa. Amplia l'aplicació dels principis de confiança zero més enllà de les validacions tradicionals basades en DNS.
| Estàndard | Paper a Zero Trust | Avantatge clau |
|---|---|---|
| TLS 1.3 | Comunicació segura | Una maniobra de connexió 1-RTT més ràpida redueix la latència |
| ACME | Automatització de certificats | Elimina la gestió manual |
| CMP v3 | Preparació postquàntica | Suporta KEM per a amenaces quàntiques |
| Credencials delegades | Delegació d'autenticació | Les credencials de curta durada milloren la seguretat |
Com implementar PKI en marcs de treball de confiança zero
Autenticació d'usuaris i dispositius amb PKI
Zero Trust funciona amb un principi simple però potent: per defecte no es confia en cap entitat. Cada usuari, dispositiu o servei ha de demostrar la seva identitat abans d'accedir als recursos. La infraestructura de clau pública (PKI) proporciona la base criptogràfica per a això, emetent certificats digitals que actuen com a identificadors únics i verificables.
""Un canvi de paradigma clau en els ZTA és el canvi d'enfocament dels controls de seguretat basats en la segmentació i l'aïllament mitjançant paràmetres de xarxa (per exemple, adreces de protocol d'Internet (IP), subxarxes, perímetre) a les identitats." – Ramaswamy Chandramouli, NIST
Per alinear-se amb aquest canvi, l'autenticació i l'autorització s'han de tractar com a processos separats. La PKI garanteix que cada sol·licitud d'accés es verifiqui, independentment de si la sol·licitud s'origina dins o fora dels límits de la xarxa tradicional. Això és especialment crucial per a les forces de treball híbrides i els escenaris de "porta el teu propi dispositiu" (BYOD), on les mesures de seguretat convencionals basades en el perímetre són insuficients.
Els marcs de treball com SPIFFE permeten que els serveis tinguin identitats que no estan vinculades a ubicacions de xarxa específiques, cosa que permet polítiques precises en configuracions locals i entorns multinúvol. Per exemple, el Centre Nacional d'Excel·lència en Ciberseguretat del NIST va col·laborar amb 24 socis de la indústria per crear 19 exemples del món real que mostren com es pot integrar la PKI en les arquitectures modernes de confiança zero.
Un cop establerta la verificació d'identitat, la gestió de certificats a escala esdevé el següent pas crític.
Ús de PKI com a servei per a l'escalabilitat
Gestionar els certificats manualment no és una solució viable per a operacions a gran escala. Sense un programa TLS ben estructurat, els certificats caducats o mal gestionats poden provocar greus vulnerabilitats de seguretat. Automatitzar la gestió del cicle de vida dels certificats és essencial per evitar incidents que puguin interrompre les operacions empresarials o comprometre la seguretat.
La PKI com a servei simplifica això automatitzant processos com el descobriment, l'emissió, la renovació i la revocació de certificats en diversos entorns. Això és particularment important quan es gestionen milers, o fins i tot milions, d'identitats en múltiples plataformes al núvol. Per donar suport a aquesta automatització, la infraestructura hauria d'incloure eines com ara passarelles d'API i proxies sidecar que apliquen polítiques d'autenticació i autorització a nivell d'aplicació, independentment d'on s'allotgin els serveis.
Un programa robust de gestió de certificats hauria d'incorporar les millors pràctiques per a la gestió de certificats de servidor a gran escala. Això inclou la integració de la PKI amb els sistemes de gestió d'identitats, credencials i accés (ICAM) i la governança d'identitats millorada (EIG). Aquestes integracions garanteixen un accés segur als recursos tant en entorns locals com en núvol, alhora que mantenen polítiques de seguretat coherents.
Solucions d'allotjament escalables, com les que ofereix Servidor, proporcionen la base necessària per a desplegaments automatitzats de PKI, donant suport als objectius més amplis d'una estratègia de confiança zero.
Mentre que l'automatització aborda l'escalabilitat, la combinació de PKI amb capes de seguretat addicionals reforça encara més els marcs de confiança zero.
Combinació de PKI amb MFA i SSO
La PKI millora l'autenticació multifactor (MFA) introduint un factor resistent a la suplantació d'identitat (phishing) vinculat al maquinari. La investigació mostra que el 961% dels executius de seguretat informàtica consideren la PKI com a essencial per construir una arquitectura de confiança zero.
"PKI, juntament amb MFA, és una de les maneres més segures d'implementar Zero Trust." – Dra. Avesta Hojjati, DigiCert
Aquest enfocament combina múltiples factors de seguretat. Per exemple, una targeta intel·ligent amb un certificat digital (possessió) es pot combinar amb un PIN (coneixement) o biometria (inherència) per a una autenticació més forta. Els sistemes d'inici de sessió únic (SSO) també aprofiten la PKI per verificar les identitats dels usuaris a través de múltiples aplicacions al núvol. Això elimina la necessitat de gestionar múltiples contrasenyes alhora que manté una verificació forta basada en certificats. El resultat? Una experiència d'usuari optimitzada i segura que resisteix els intents de phishing i s'alinea amb el principi "mai confiïs, sempre verifiquis" de Zero Trust.
Atès que el compromís del correu electrònic empresarial va representar 142.770 milions de pèrdues reportades el 2024, aquestes proteccions són més importants que mai. Les millors pràctiques inclouen l'ús d'autenticació basada en certificats per a l'accés VPN, exigir MFA per a operacions PKI sensibles (com l'emissió o revocació de certificats) i emmagatzemar claus privades en mòduls de seguretat de maquinari (HSM) per evitar l'accés no autoritzat o el compromís. Malgrat aquests avenços, 331.300 eines d'autenticació de la indústria encara depenen de l'MFA basat en OTP, cosa que subratlla la necessitat d'una adopció més àmplia de solucions respaldades per PKI.
sbb-itb-59e1987
Reptes de la PKI i bones pràctiques per a la confiança zero
Gestió del cicle de vida del certificat
La gestió dels certificats TLS es pot descontrolar ràpidament, donant lloc al que sovint s'anomena "dispersió de certificats". Això passa quan els certificats estan dispersos per una organització sense un inventari centralitzat per fer-ne un seguiment. El resultat? Certificats caducats que passen desapercebuts, cosa que provoca interrupcions i deixa obertes les bretxes de seguretat. Confiar en processos manuals per fer un seguiment dels propietaris dels certificats, les dates de renovació i les configuracions simplement no és compatible amb els entorns complexos actuals.
""Malgrat la importància crítica d'aquests certificats, moltes organitzacions no tenen un programa formal de gestió de certificats TLS i no tenen la capacitat de supervisar i gestionar centralment els seus certificats." – Murugiah P. Souppaya et al., NIST
La solució? Automatització. Protocols com l'ACME poden assumir tasques com la inscripció, la instal·lació i la renovació, eliminant la necessitat d'una supervisió humana constant. Les eines de monitorització contínua poden detectar canvis en l'estat dels certificats, garantint que les renovacions es produeixin a temps i que s'evitin les interrupcions. Perquè això funcioni, les organitzacions necessiten un programa formal de gestió de TLS que estableixi polítiques clares i assigni la propietat dels certificats.
Quan aquests processos automatitzats es combinen amb estàndards establerts, la PKI esdevé una base més sòlida per a l'arquitectura Zero Trust.
Compliment dels estàndards de seguretat amb PKI
Per garantir que les mesures de seguretat siguin coherents i efectives, és crucial alinear la implementació de la PKI amb marcs àmpliament reconeguts. Estàndards com NIST SP 800-207 i ISO/IEC 27001 emfatitzen la importància d'una gestió robusta del cicle de vida dels certificats. Aquests marcs també subratllen un principi clau de Zero Trust: l'autenticació i l'autorització s'han de produir per separat i abans de cada sessió.
""La confiança zero assumeix que no s'atorga cap confiança implícita als actius o comptes d'usuari basant-se únicament en la seva ubicació física o de xarxa... L'autenticació i l'autorització (tant del subjecte com del dispositiu) són funcions discretes que es duen a terme abans d'establir una sessió a un recurs empresarial." – NIST SP 800-207
En assignar les capacitats de la PKI a aquests estàndards, les organitzacions poden identificar àrees on manquen de visibilitat, governança o capacitat de recuperar-se d'incidents. Un exemple pràctic d'aquest enfocament prové del Centre Nacional d'Excel·lència en Ciberseguretat del NIST, que va demostrar 19 implementacions de Zero Trust utilitzant contribucions tecnològiques de 24 col·laboradors de la indústria. Aquests exemples proporcionen models accionables per a organitzacions que busquen reforçar la seva postura de seguretat.
Gestió PKI manual vs. automatitzada
Els arguments a favor de l'automatització es tornen encara més clars quan es compara la gestió manual i automatitzada de PKI. A continuació, es mostra un desglossament de com es comparen en àrees clau:
| Característica | Gestió manual de PKI | Gestió automatitzada de PKI |
|---|---|---|
| Eficiència | Baix; propens a errors humans i retards. | Alt; automatitza la inscripció, la instal·lació i la renovació. |
| Escalabilitat | Un repte a mesura que creixen les xarxes. | Gestiona fàcilment el creixement de dispositius i serveis. |
| Alineació de confiança zero | Feble; té dificultats per satisfer les demandes d'autenticació dinàmica. | Potent; admet la rotació ràpida de certificats i la verificació contínua. |
| Risc d'interrupció del subministrament | Alt; els certificats caducats sovint passen desapercebuts. | Baix; el seguiment automatitzat minimitza el temps d'inactivitat. |
| Visibilitat | Fragmentat i obsolet. | Centralitzat i en temps real. |
L'automatització no només redueix el risc d'interrupcions o errors humans, sinó que també proporciona l'agilitat necessària per a les forces de treball modernes i híbrides que operen tant en entorns locals com en núvol. A més, les eines automatitzades fan que la recuperació de desastres sigui més ràpida i fiable quan una autoritat de certificació es veu compromesa. En resum, l'automatització és una pedra angular de qualsevol estratègia Zero Trust eficaç.
Conclusió
La infraestructura de clau pública (PKI) juga un paper central en la realització de l'arquitectura Zero Trust. En vincular les identitats digitals als usuaris, dispositius i aplicacions, la PKI allunya la seguretat dels límits de xarxa obsolets i se centra en la verificació basada en la identitat. Aquest canvi incorpora el principi bàsic de Zero Trust: Mai confiïs, sempre verifica. A mesura que evolucionen les amenaces cibernètiques, la demanda d'una gestió PKI automatitzada i optimitzada continua creixent.
Els números parlen per si sols: 96% d'executius de seguretat informàtica reconeixen la PKI com un component crític per construir un marc de treball Zero Trust. Ofereix autenticació, xifratge i integritat de dades tant en entorns locals com en núvol. Amb una vida útil mitjana dels certificats TLS que ara és de només 47 dies, automatitzar la gestió del cicle de vida, mantenir la supervisió centralitzada i habilitar la supervisió contínua ja no són opcionals, sinó essencials per evitar interrupcions costoses. Actualment, 33% d'organitzacions han implementat estratègies de confiança zero, i un altre 60% té com a objectiu seguir l'exemple durant l'any que ve.
L'impuls cap a la seguretat basada en la identitat està guanyant impuls, impulsat per l'augment del treball remot, la proliferació de dispositius IoT i les pressions reguladores com ara les ordres executives dels EUA que obliguen a l'adopció de Zero Trust per a les agències federals. Les organitzacions que alineïn les seves estratègies PKI amb marcs com el NIST SP 800-207 i inverteixin en automatització estaran més ben equipades per afrontar els riscos cibernètics actuals i adaptar-se als reptes futurs, inclòs el canvi a la criptografia postquàntica.
Preguntes freqüents
Quin paper juga la PKI en el suport a l'arquitectura Zero Trust?
La infraestructura de clau pública (PKI) juga un paper crucial en l'arquitectura Zero Trust, ja que proporciona l'eix vertebrador criptogràfic del seu principi rector: "No confiïs mai, verifica sempre." A través de la PKI, els certificats digitals s'utilitzen per autenticar usuaris, dispositius i serveis, garantint una verificació segura i resistent a les manipulacions. Això s'alinea perfectament amb la demanda de Zero Trust d'una verificació exhaustiva en cada punt d'accés.
Una característica clau que permet la PKI és TLS mutu (mTLS). Amb mTLS, tant el client com el servidor verifiquen les identitats de l'altre abans d'intercanviar dades. Això no només assegura la comunicació, sinó que també vincula els permisos d'accés directament a les identitats autenticades, reforçant el principi d'accés amb privilegis mínims.
La PKI també garanteix la protecció de les dades mitjançant el xifratge. Aprofitant els certificats SSL/TLS, xifra els canals de comunicació, fent-los segurs contra amenaces com ara l'espionatge o els atacs man-in-the-middle. A més, la PKI dóna suport a les necessitats de seguretat dinàmica amb la gestió automatitzada de certificats. Això permet la revocació immediata dels certificats compromesos, garantint que el control d'accés es mantingui segur fins i tot en entorns que canvien ràpidament.
Aquestes capacitats fan que la PKI sigui una part indispensable de qualsevol marc de seguretat Zero Trust sòlid.
Com simplifica l'automatització la gestió de PKI en un model Zero Trust?
L'automatització juga un paper fonamental en la gestió de la infraestructura de clau pública (PKI) dins d'un marc de confiança zero. En aquest model, cada usuari, dispositiu i servei s'ha d'autenticar abans d'intercanviar dades. Això crea la necessitat d'emetre, renovar i revocar milers, o fins i tot desenes de milers, de certificats. Gestionar aquest volum manualment no és realista. L'automatització intervé per garantir que els certificats es generin, es distribueixin i es rotin de manera eficient, reduint el risc d'error humà i mantenint el principi bàsic de confiança zero: "mai confiïs, sempre verifiquis"."
Per Servidor Per als clients, l'automatització simplifica la gestió de certificats SSL i servidors. Permet la inscripció ràpida i programàtica d'identitats de confiança per al trànsit web, les API i els microserveis. Això crea un marc de confiança escalable i segur que s'alinea perfectament amb els principis de confiança zero.
Per què TLS 1.3 és l'opció preferida per als marcs de seguretat Zero Trust?
TLS 1.3 destaca com l'opció preferida en entorns Zero Trust a causa de la seva seguretat i eficiència millorades respecte a TLS 1.2. En incorporar secret de transmissió obligatori, garanteix que, fins i tot si les claus de xifratge estan exposades, les comunicacions anteriors romanen protegides.
A més a més, TLS 1.3 minimitza la latència de la protocol d'enllaç, cosa que permet configuracions de connexió més ràpides sense comprometre la força del xifratge. Aquesta combinació de seguretat robusta i rendiment més ràpid el converteix en un producte perfecte per a les exigents demandes dels marcs de treball Zero Trust, on tant l'alta seguretat com la baixa latència són crítiques.
