Šifrování s nulovou důvěrou: Role standardů PKI
Architektura nulové důvěry (ZTA) posouvá zabezpečení z důvěry založené na síti na ověřování založené na identitě. Jejím hlavním principem? ""Nikdy nevěř, vždycky si to ověř."" Infrastruktura veřejných klíčů (PKI) je pro tento přístup ústředním bodem a zajišťuje bezpečné ověřování, šifrování a integritu dat.
Klíčové body:
- Principy nulové důvěryOvěřte každý požadavek na přístup, vynuťte minimální oprávnění a předpokládejte potenciální narušení.
- Role PKIPKI umožňuje ověřování identity pomocí digitálních certifikátů, párů veřejného a soukromého klíče a certifikačních autorit (CA).
- Standardy pro PKI v systému Zero Trust:
- TLS 1.3Zabezpečuje data během přenosu rychlejším navazováním spojení (handshake) a silnějším šifrováním.
- VRCHOLAutomatizuje správu certifikátů pro škálovatelnost.
- CMP v3Připravuje se na kvantové hrozby pomocí mechanismu zapouzdření klíčů (KEM).
- Delegované pověřeníKrátkodobé přihlašovací údaje zvyšují bezpečnost.
- OAuth 2.0 a JWSPosílit procesy autorizace a ověřování.
- Důležitost automatizaceRuční správa certifikátů riskuje výpadky a neefektivitu; automatizace zajišťuje škálovatelnost a spolehlivost.
S prací na dálku, růstem internetu věcí a závislostí na cloudu se Zero Trust stává standardem. PKI v kombinaci s automatizací, MFA a SSO zajišťuje bezpečný přístup zaměřený na identitu v tomto vyvíjejícím se prostředí.
Infrastruktura veřejných klíčů: Základ digitální důvěry
Standardy PKI pro šifrování s nulovou důvěrou
Porovnání standardů PKI pro architekturu nulové důvěry
Infrastruktura veřejných klíčů (PKI) hraje klíčovou roli v podpoře principů Zero Trust. Aby však bylo zajištěno efektivní fungování Zero Trust, je nutné dodržovat specifické standardy. Tyto standardy popisují, jak zařízení a uživatelé ověřují svou identitu, jak jsou data šifrována a jak jsou certifikáty spravovány ve velkém měřítku. Bez těchto pokynů se implementace Zero Trust mohou stát nekonzistentními a neefektivními.
Protokoly TLS/SSL pro bezpečnou komunikaci
TLS 1.3 (definovaný v RFC 8446) je klíčový pro zabezpečení dat během přenosu. Poskytuje tři základní bezpečnostní funkce: šifrování (k ochraně informací před neoprávněným přístupem), ověřování (k potvrzení totožnosti komunikujících stran) a integrita (aby se zajistilo, že data zůstanou během přenosu neporušená).
Ve srovnání s TLS 1.2 nabízí TLS 1.3 v prostředích s nulovou důvěrou rychlejší výkon, protože navazuje spojení (handshake) pouze v jednom cyklu, s další výhodou podpory nulových cyklu pro vracející se uživatele. Také šifruje zprávy handshake dříve v procesu a odstraňuje zastaralé, slabší algoritmy tím, že vyžaduje šifrování AEAD. V prostředích s nulovou důvěrou posouvá mutual TLS (mTLS) zabezpečení o krok dále tím, že ověřuje klienta i server před výměnou jakýchkoli dat – což je zásadní krok k udržení důvěry.
Automatizace certifikátů: ACME, CMP a delegované přihlašovací údaje
Ruční správa certifikátů je v rozsáhlých systémech nepraktická, a proto jsou automatizační protokoly pro správu Zero Trust PKI klíčové.
- ACME (Automatizované prostředí pro správu certifikátů, RFC 8555)Tento protokol automatizuje celý životní cyklus certifikátů, od vydání až po obnovení a zrušení, bez nutnosti ručního zásahu. Používá webové podpisy JSON (JWS) k ověřování požadavků, prevenci útoků opakovaným přehráváním a zajištění integrity dat, což je v dokonalém souladu s principy Zero Trust.
- CMP (Certificate Management Protocol) verze 3 (RFC 9810)Tento protokol, aktualizovaný v červenci 2025, zavádí podporu mechanismu zapouzdření klíčů (KEM) a připravuje systémy PKI na výzvy, které představují kvantové výpočty.
- Delegované pověření (RFC 9345)Tento standard umožňuje provozovatelům serverů vydávat krátkodobé přihlašovací údaje (platné sedm dní) na základě certifikátu certifikační autority (CA). Snížením závislosti na externích CA pro časté obnovování a omezením dopadu kompromitace soukromých klíčů zvyšuje zabezpečení v systémech Zero Trust.
Standardy autorizace a ověřování
Samotné šifrování pro nulovou důvěryhodnost nestačí. Pro bezpečnou kontrolu přístupu ke zdrojům jsou nezbytné silné standardy autorizace a ověřování.
- OAuth 2.0Tato norma usnadňuje autorizaci tím, že umožňuje systémům udělovat omezený přístup bez sdílení citlivých přihlašovacích údajů, jako jsou hesla.
- Webový podpis JSON (JWS)JWS zajišťuje autenticitu a integritu datových částí požadavků a hraje klíčovou roli při ověřování komunikace.
- Výzvy k autorizačním tokenům (RFC 9447)Toto rozšíření ACME umožňuje vydávání certifikátů pro zdroje mimo internet (například telefonní čísla) konzultací s externí autoritou tokenů. Rozšiřuje uplatnění principů Zero Trust nad rámec tradičních ověřování založených na DNS.
| Standard | Role v systému nulové důvěry | Klíčová výhoda |
|---|---|---|
| TLS 1.3 | Bezpečná komunikace | Rychlejší handshake 1-RTT snižuje latenci |
| VRCHOL | Automatizace certifikátů | Eliminuje manuální správu |
| CMP v3 | Postkvantová připravenost | Podporuje KEM pro kvantové hrozby |
| Delegované pověření | Delegování ověřování | Krátkodobé přihlašovací údaje zvyšují bezpečnost |
Jak implementovat PKI v frameworkech Zero Trust
Ověřování uživatelů a zařízení pomocí PKI
Nulová důvěra funguje na jednoduchém, ale účinném principu: žádná entita není ve výchozím nastavení důvěryhodná. Každý uživatel, zařízení nebo služba musí před přístupem k prostředkům prokázat svou identitu. Infrastruktura veřejných klíčů (PKI) pro tento účel poskytuje kryptografickou páteř a vydává digitální certifikáty, které fungují jako jedinečné a ověřitelné identifikátory.
"Klíčovým paradigmatickým posunem v oblasti ZTA je změna zaměření z bezpečnostních kontrol založených na segmentaci a izolaci s využitím síťových parametrů (např. adresy internetového protokolu (IP), podsítě, perimetr) na identity." – Ramaswamy Chandramouli, NIST
Aby se s tímto posunem sladilo, mělo by se s ověřováním a autorizací zacházet jako s oddělenými procesy. PKI zajišťuje, že každý požadavek na přístup je ověřen, bez ohledu na to, zda požadavek pochází uvnitř nebo vně tradičních hranic sítě. To je obzvláště důležité pro hybridní pracovní síly a scénáře "přineste si vlastní zařízení" (BYOD), kde konvenční bezpečnostní opatření založená na perimetru selhávají.
Rámce jako SPIFFE umožňují službám mít identity, které nejsou vázány na konkrétní síťová umístění, což umožňuje jemně odstupňované zásady napříč lokálními nastaveními a multicloudovými prostředími. Například Národní centrum excelence pro kybernetickou bezpečnost NIST spolupracovalo s 24 průmyslovými partnery na vytvoření 19 reálných příkladů, které ukazují, jak lze PKI integrovat do moderních architektur Zero Trust.
Jakmile je zavedeno ověření identity, stává se dalším kritickým krokem správa certifikátů ve velkém měřítku.
Použití PKI jako služby pro škálovatelnost
Ruční správa certifikátů není vhodným řešením pro rozsáhlé operace. Bez dobře strukturovaného programu TLS mohou vypršené nebo špatně spravované certifikáty vést k vážným bezpečnostním zranitelnostem. Automatizace správy životního cyklu certifikátů je nezbytná pro zamezení incidentů, které by mohly narušit obchodní operace nebo ohrozit bezpečnost.
PKI jako služba (PKI-as-a-Service) to zjednodušuje automatizací procesů, jako je vyhledávání, vydávání, obnova a rušení certifikátů v různých prostředích. To je obzvláště důležité při správě tisíců – nebo dokonce milionů – identit napříč různými cloudovými platformami. Pro podporu této automatizace by infrastruktura měla zahrnovat nástroje, jako jsou brány API a sidecar proxy, které vynucují zásady ověřování a autorizace na úrovni aplikace bez ohledu na to, kde jsou služby hostovány.
Robustní program správy certifikátů by měl zahrnovat osvědčené postupy pro správu certifikátů serverů ve velkém měřítku. To zahrnuje integraci PKI se systémy správy identit, pověření a přístupu (ICAM) a rozšířenou správou identit (EIG). Tyto integrace zajišťují bezpečný přístup k prostředkům v místním i cloudovém prostředí a zároveň zachovávají konzistentní bezpečnostní zásady.
Škálovatelná hostingová řešení, jako jsou ta, která nabízí Serverion, poskytují základ potřebný pro automatizované nasazení PKI a podporují širší cíle strategie Zero Trust.
Zatímco automatizace řeší škálovatelnost, kombinace PKI s dalšími bezpečnostními vrstvami dále posiluje frameworky Zero Trust.
Kombinace PKI s MFA a SSO
PKI vylepšuje vícefaktorové ověřování (MFA) zavedením hardwarově propojeného faktoru odolného proti phishingu. Výzkum ukazuje, že 96% manažerů IT bezpečnosti považuje PKI za nezbytnou pro budování architektury nulové důvěry.
"PKI ve spojení s MFA je jedním z bezpečnějších způsobů implementace nulové důvěry." – Dr. Avesta Hojjati, DigiCert
Tento přístup kombinuje několik bezpečnostních faktorů. Například čipovou kartu s digitálním certifikátem (vlastnictví) lze kombinovat s PINem (znalost) nebo biometrickými údaji (inherence) pro silnější ověřování. Systémy jednotného přihlašování (SSO) také využívají PKI k ověřování identity uživatelů napříč více cloudovými aplikacemi. To eliminuje potřebu správy více hesel a zároveň zachovává silné ověřování založené na certifikátech. Výsledkem je efektivní a bezpečný uživatelský zážitek, který odolává phishingovým útokům a je v souladu s principem "nikdy nedůvěřuj, vždy ověřuj" společnosti Zero Trust.
Vzhledem k tomu, že kompromitace firemních e-mailů v roce 2024 představovala hlášené ztráty ve výši 2,77 miliardy dolarů, jsou tyto ochrany důležitější než kdy dříve. Mezi osvědčené postupy patří používání ověřování založeného na certifikátech pro přístup k VPN, vyžadování vícefaktorové autentizace (MFA) pro citlivé operace PKI (jako je vydání nebo zrušení certifikátu) a ukládání soukromých klíčů v modulech hardwarového zabezpečení (HSM), aby se zabránilo neoprávněnému přístupu nebo kompromitaci. Navzdory tomuto pokroku se 33% nástrojů pro ověřování v oboru stále spoléhá na vícefaktorovou autentizaci založenou na jednorázových heslech (OTP), což zdůrazňuje potřebu širšího přijetí řešení založených na PKI.
sbb-itb-59e1987
Výzvy PKI a osvědčené postupy pro nulovou důvěryhodnost
Správa životního cyklu certifikátů
Správa certifikátů TLS se může rychle vymknout kontrole, což vede k tzv. "rozpínání certifikátů". K tomu dochází, když jsou certifikáty rozptýleny po celé organizaci bez centralizovaného inventáře, který by je sledoval. Výsledkem jsou certifikáty s vypršenou platností, které zůstávají bez povšimnutí, což způsobuje výpadky a zanechává otevřené bezpečnostní mezery. Spoléhání se na manuální procesy pro sledování vlastníků certifikátů, dat obnovení a konfigurací se v dnešních složitých prostředích jednoduše nehodí pro škálování.
"Navzdory zásadnímu významu těchto certifikátů mnoha organizacím chybí formální program pro správu certifikátů TLS a nemají možnost centrálně monitorovat a spravovat své certifikáty." – Murugiah P. Souppaya a kol., NIST
Oprava? Automatizace. Protokoly jako ACME mohou převzít úkoly, jako je registrace, instalace a obnova, čímž eliminují potřebu neustálého lidského dohledu. Nástroje pro průběžné monitorování dokáží detekovat změny ve stavu certifikátů, zajistit včasné obnovení a předejít výpadkům. Aby to fungovalo, organizace potřebují formální program správy TLS, který stanoví jasné zásady a přidělí vlastnictví certifikátů.
Když jsou tyto automatizované procesy spárovány se zavedenými standardy, stává se PKI silnějším základem pro architekturu Zero Trust.
Splnění bezpečnostních standardů pomocí PKI
Pro zajištění konzistence a účinnosti bezpečnostních opatření je zásadní sladění implementace PKI s široce uznávanými rámci. Normy jako NIST SP 800-207 a ISO/IEC 27001 zdůrazňují důležitost robustní správy životního cyklu certifikátů. Tyto rámce také zdůrazňují klíčový princip nulové důvěry (Zero Trust): autentizace a autorizace musí probíhat odděleně a před každou relací.
"Nulová důvěra předpokládá, že aktivům nebo uživatelským účtům není implicitně udělena důvěra pouze na základě jejich fyzického nebo síťového umístění… Autentizace a autorizace (subjektu i zařízení) jsou samostatné funkce prováděné před navázáním relace k podnikovému zdroji." – NIST SP 800-207
Mapováním možností PKI na tyto standardy mohou organizace identifikovat oblasti, kde jim chybí přehled, správa nebo schopnost zotavení se z incidentů. Praktickým příkladem tohoto přístupu je Národní centrum excelence v kybernetické bezpečnosti NIST, které demonstrovalo 19 implementací Zero Trust s využitím technologických příspěvků od 24 spolupracovníků z oboru. Tyto příklady poskytují praktické modely pro organizace, které chtějí posílit své bezpečnostní postavení.
Manuální vs. automatizovaná správa PKI
Argumenty pro automatizaci jsou ještě jasnější při porovnání manuální a automatizované správy PKI. Zde je rozpis toho, jak si vedou v klíčových oblastech:
| Funkce | Manuální správa PKI | Automatizovaná správa PKI |
|---|---|---|
| Účinnost | Nízká; náchylná k lidským chybám a zpožděním. | Vysoká; automatizuje registraci, instalaci a obnovení. |
| Škálovatelnost | Náročné s růstem sítí. | Snadno zvládá růst zařízení a služeb. |
| Zarovnání s nulovou důvěrou | Slabý; potýká se s požadavky na dynamické ověřování. | Silný; podporuje rychlou rotaci certifikátů a průběžné ověřování. |
| Riziko výpadku | Vysoká; certifikáty s prošlým platností často zůstávají bez povšimnutí. | Nízké; automatizované sledování minimalizuje prostoje. |
| Viditelnost | Roztříštěné a zastaralé. | Centralizované a v reálném čase. |
Automatizace nejen snižuje riziko výpadků nebo lidské chyby – také poskytuje flexibilitu potřebnou pro moderní hybridní pracovní sílu, která pracuje v místním i cloudovém prostředí. Automatizované nástroje navíc urychlují a zesilují spolehlivost zotavení po havárii v případě ohrožení certifikační autority. Stručně řečeno, automatizace je základním kamenem každé efektivní strategie nulové důvěry.
Závěr
Infrastruktura veřejných klíčů (PKI) hraje klíčovou roli v realizaci architektury nulové důvěry (Zero Trust Architecture). Propojením digitálních identit s uživateli, zařízeními a aplikacemi PKI posouvá zabezpečení od zastaralých síťových hranic a zaměřuje se na ověřování na základě identity. Tento posun ztělesňuje základní princip Zero Trust: nikdy nevěř, vždycky si ověř. S vývojem kybernetických hrozeb neustále roste poptávka po automatizované a efektivní správě PKI.
Čísla mluví sama za sebe: 96% manažerů IT bezpečnosti uznávají PKI jako klíčovou součást budování frameworku Zero Trust. Zajišťuje ověřování, šifrování a integritu dat v místním i cloudovém prostředí. Vzhledem k tomu, že životnost certifikátů TLS nyní činí v průměru pouhých 47 dní, automatizace správy životního cyklu, udržování centralizovaného dohledu a umožnění nepřetržitého monitorování již nejsou volitelné – jsou nezbytné pro zamezení nákladným výpadkům. V současné době…, 33% organizací zavedly strategie nulové důvěry a další 60% hodlá v příštím roce následovat tento příklad.
Tlak na zabezpečení založené na identitě nabírá na obrátkách, poháněný nárůstem práce na dálku, šířením zařízení internetu věcí a regulačními tlaky, jako jsou například výkonné nařízení USA nařizující federálním agenturám zavedení principu nulové důvěry. Organizace, které sladí své strategie PKI s rámci, jako je NIST SP 800-207, a investují do automatizace, budou lépe vybaveny k řešení dnešních kybernetických rizik a adaptaci na budoucí výzvy, včetně přechodu na postkvantovou kryptografii.
Nejčastější dotazy
Jakou roli hraje PKI v podpoře architektury nulové důvěry (Zero Trust Architecture)?
Infrastruktura veřejných klíčů (PKI) hraje klíčovou roli v architektuře nulové důvěry (Zero Trust Architecture) tím, že poskytuje kryptografickou páteř pro její hlavní princip: „Nikdy nevěř, vždy si to ověř.“ Prostřednictvím PKI se digitální certifikáty používají k ověřování uživatelů, zařízení a služeb, což zajišťuje bezpečné a neoprávněné ověřování. To je v dokonalém souladu s požadavkem Zero Trust na důkladné ověřování v každém přístupovém bodě.
Jednou z klíčových funkcí, které PKI umožňuje, je vzájemný TLS (mTLS). Díky mTLS si klient i server vzájemně ověřují identitu před výměnou jakýchkoli dat. To nejen zabezpečuje komunikaci, ale také přímo propojuje přístupová oprávnění s ověřenými identitami, čímž posiluje princip přístupu s nejnižšími oprávněními.
PKI také zajišťuje ochranu dat pomocí šifrování. Využíváním certifikátů SSL/TLS šifruje komunikační kanály, čímž je chrání před hrozbami, jako je odposlech nebo útoky typu „man-in-the-middle“. PKI navíc podporuje dynamické bezpečnostní potřeby pomocí automatizované správy certifikátů. To umožňuje okamžité zrušení ohrožených certifikátů a zajišťuje, že řízení přístupu zůstane bezpečné i v rychle se měnících prostředích.
Díky těmto funkcím je PKI nepostradatelnou součástí každého silného bezpečnostního rámce Zero Trust.
Jak automatizace zjednodušuje správu PKI v modelu Zero Trust?
Automatizace hraje klíčovou roli ve správě infrastruktury veřejných klíčů (PKI) v rámci modelu Zero Trust. V tomto modelu se musí každý uživatel, zařízení a služba před výměnou dat ověřit. To vytváří potřebu vydávat, obnovovat a rušit tisíce – nebo dokonce desítky tisíc – certifikátů. Ruční manipulace s tímto objemem je nereálná. Automatizace zasahuje, aby zajistila efektivní generování, distribuci a rotaci certifikátů, čímž se snižuje riziko lidské chyby a zároveň se dodržuje základní princip Zero Trust: "nikdy nedůvěřuj, vždy ověřuj"."
Pro Serverion Zákazníkům automatizace zjednodušuje správu SSL certifikátů a serverů. Umožňuje rychlou, programovou registraci důvěryhodných identit pro webový provoz, API a mikroslužby. Vytváří tak škálovatelný a bezpečný rámec důvěryhodnosti, který je bezproblémově v souladu s principy Zero Trust.
Proč je TLS 1.3 preferovanou volbou pro bezpečnostní frameworky s nulovou důvěrou?
TLS 1.3 vyniká jako volba v prostředích s nulovou důvěrou díky vylepšenému zabezpečení a efektivitě oproti TLS 1.2. Začleněním povinné dopředné utajení, zajišťuje, že i v případě odhalení šifrovacích klíčů zůstane předchozí komunikace chráněna.
Navíc TLS 1.3 minimalizuje latenci handshake, což umožňuje rychlejší nastavení připojení bez kompromisů v oblasti šifrování. Tato kombinace robustního zabezpečení a rychlejšího výkonu z něj činí perfektní volbu pro přísné požadavky frameworků Zero Trust, kde je klíčová jak vysoká bezpečnost, tak nízká latence.
