信任鏈,或稱數位憑證鏈,是一連串的數位憑證,由根憑證為起點,透過層層信任[1],使終端實體憑證的持有者可以獲得轉授的信任[2]以證明身分。基於資訊安全的考慮,在進行電子商務或使用政府服務時,交易的另一方使用者,以根憑證為基礎,憑藉對簽發機構的信任,相信當時持有信任鏈終端的憑證持有者確為其人,並透過公開金鑰加密確保通訊保密、透過數位簽章確保內容無誤、以及保證對方不可否認

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在信任鏈中,根憑證(自簽憑證)、中介憑證和終端實體(TLS伺服器/客戶端)憑證的關係

公開金鑰基礎建設已經在X.509RFC 5280指定了使用信任鏈的認證路徑驗證演算法英語Certification path validation algorithm[3]。其中,會透過憑證吊銷列表OCSP檢查手上得到的憑證是否已被憑證機構在到期前復原。另一方面,憑證機構簽發新的憑證時,也可能透過憑證透明度公佈簽發憑證的記錄,讓公眾查核,避免有其他機構在未得到當事人同意下濫發欺詐憑證偽冒身分。CA/瀏覽器論壇通過了DNS憑證頒發機構授權協定,參與的憑證機構會在簽發憑證前透過域名系統檢查是否已獲授權。

背景

網際網路中,任何機構都可以登記域名以設立伺服器,供大眾連接溝通並進行電子商務或使用政府服務。雖然公開金鑰加密可以確保通訊保密、數位簽章可以確保內容無誤、以及保證對方無法抵賴;但如果數位憑證未獲得可供信任的數位憑證認證機構數位簽章(即自簽憑證),對方的真實身分仍然可疑[4](除非通訊雙方早已互相認識並預先透過安全管道交換數位憑證)。數位憑證認證機構在公開金鑰加密基建擔任了非常重要的角色,電腦軟體安裝並信任了其根憑證,根據其私鑰簽發的下層憑證都可(基於數位簽章)被自動信任,如果是中介憑證,則再下層的終端實體憑證也一樣被自動信任,此即構成了一條信任鏈[5]

舉例

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維基百科使用的數位憑證和信任鏈

維基百科為例,其信任鏈包含了三張數位憑證:

  1. 維基百科網站因為使用HTTPS,故伺服器已安裝了數位憑證。此憑證的主體一欄列明係發給 *.wikipedia.org 所使用,故如果使用者是連接任何 *.wikipedia.org 旗下的網站,此憑證都適用。此即終端實體憑證,亦是TLS伺服器憑證(由於使用了萬用字元,所以也是萬用字元憑證)。
  2. 瀏覽器驗證 *.wikipedia.org 的數位憑證時,除檢查其有效期外,還會再檢查其上級簽發憑證,亦即「GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2」--這是中介憑證,持有機構已根據組織驗證確認 *.wikipedia.org 的擁有者--維基媒體基金會--在現實世界中的身分。
  3. GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2」是由「GlobalSign Root CA」所發出,由於「GlobalSign Root CA」沒有再上級簽發機構,它是自簽憑證。應用軟體會檢查此憑證有否已預載於根憑證清單上:如有,則 *.wikipedia.org 的終端實體憑證確認為有效,維基百科網站被認為可信任;否則向使用者警告網站未獲信任。

總括來說,由於使用者信任 GlobalSign,所以由 GlobalSign 所擔保的維基百科可以被信任。而由於使用者信任作業系統或瀏覽器的軟體商,所以由軟體商預載了根憑證的 GlobalSign 都可被信任。

參考資料

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