Chứng chỉ gốc là gì và tại sao chúng lại quan trọng?

Chứng chỉ gốc là một trong những trụ cột của bảo mật internet. Chúng là cơ sở để xác thực danh tính của các trang web thông qua SSL/TLS chứng chỉ, cung cấp chữ ký số và nhiều hơn nữa. Nhưng chính xác thì chúng hoạt động như thế nào và tại sao chúng lại quan trọng như vậy? Bài viết này sẽ giải thích mọi thứ bạn cần biết về chứng chỉ gốc.

Chứng chỉ gốc là gì?

Chứng chỉ gốc là chứng chỉ số đặc biệt do Cơ quan cấp chứng chỉ (CA) cấp và ký số như SSL.com. Chứng chỉ này đại diện cho mức độ tin cậy cao nhất trong hệ thống phân cấp chứng chỉ. Chứng chỉ gốc đôi khi được gọi là điểm neo tin cậy vì chúng là nguồn xác minh cuối cùng cho các chứng chỉ đã cấp.

Khi CA cấp chứng chỉ cho một thực thể như trang web, chứng chỉ đó phải được xác thực bằng cách truy ngược lại gốc đáng tin cậy. Chứng chỉ gốc chứa khóa công khai cần thiết để xác minh chuỗi tin cậy đó. Chứng chỉ gốc thường tự ký, nghĩa là chữ ký của chúng được tạo bằng khóa riêng của chứng chỉ.

Tất cả các trình duyệt web và hệ điều hành chính đều có một bộ chứng chỉ gốc đáng tin cậy được cài đặt sẵn từ các cơ quan cấp chứng chỉ chính. Điều này cho phép họ tự động xác minh SSL/TLS chứng chỉ được sử dụng để bảo mật và xác định máy chủ web sau đó trình duyệt hiển thị chứng chỉ đó là đáng tin cậy và máy chủ web được bảo mật. Tương tự như vậy, Adobe duy trì một kho lưu trữ đáng tin cậy của các gốc được tin cậy cho chữ ký số và Microsoft duy trì một kho lưu trữ đáng tin cậy của các gốc được tin cậy cho chữ ký ký mã.

Hệ thống phân cấp của sự tin cậy

Root CA nằm ở đầu hệ thống phân cấp chứng nhận, phân cấp xuống các chứng chỉ trung gian và chứng chỉ thực thể cuối:

• Chứng chỉ gốc như SSL.com – chứng chỉ gốc tự ký, thể hiện sự tin cậy tối đa.
• Chứng chỉ trung gian – được CA gốc ký.
• Chứng chỉ thực thể cuối – được cấp cho người dùng và máy chủ, được ký bởi các bên trung gian

Bằng cách phân tách nhiệm vụ, CA trung gian, còn được gọi là "CA cấp phát" có thể cấp chứng chỉ hàng ngày mà không cần truy cập vào khóa gốc được bảo vệ cao. Khóa gốc có thể được giữ ngoại tuyến và chỉ được sử dụng thỉnh thoảng để tạo CA trung gian và các chứng chỉ chuyên biệt khác, như đóng dấu thời gian hoặc CRL.

Khi một cơ quan trung gian cấp chứng chỉ số, nó chứa chữ ký CA cấp và một chuỗi chứng chỉ liên kết ngược lại với gốc. Chuỗi này được theo dõi để xác minh chứng chỉ cuối.

Tầm quan trọng và chức năng của chứng chỉ gốc

Chứng chỉ gốc có một số chức năng quan trọng:

1. Trust Anchor – Họ là mỏ neo tin cậy thiết lập nên chuỗi tin cậy. Tất cả các chứng chỉ do PKI có thể được xác thực bằng cách truy ngược về Root.
2. Duyệt web an toàn – Cho phép kết nối HTTPS an toàn. Trình duyệt xác minh chứng chỉ trang web bằng cách liên kết chúng với Root đáng tin cậy.
3. Xác minh phần mềm – Được sử dụng để xác thực phần mềm được ký kỹ thuật số như bản cập nhật hệ điều hành, ứng dụng, tiện ích, v.v. Chữ ký được kiểm tra so với Root.
4. Mã hóa truyền thông – Cho phép truyền dữ liệu và email an toàn bằng cách bật mã hóa kết hợp với chữ ký gốc.
5. Nếu không có chứng chỉ Root, sẽ không có cơ chế tập trung nào để thiết lập sự tin cậy cho chứng chỉ và khóa công khai. Chúng cung cấp nguồn tin cậy có thẩm quyền hỗ trợ mật mã khóa công khai.

Các Cơ quan cấp chứng chỉ gốc chính

Có khoảng 60 cơ quan quản lý các chương trình chứng chỉ Publicly Trusted Root. SSL.com là một ví dụ điển hình, hoạt động như một Root CA. Chúng tôi sử dụng các quy trình xác thực mở rộng trước khi cấp chứng chỉ CA trung gian cho những chủ sở hữu tên miền cần chứng chỉ SSL. Khóa gốc của chúng tôi được bảo vệ bằng phần cứng và phần mềm trong các cơ sở an toàn.

Các tổ chức lớn như Microsoft, Apple, Mozilla và Oracle quyết định Root CA nào mà họ sẽ tin tưởng theo mặc định trong phần mềm của họ. Tương tự như vậy, Adobe có một kho lưu trữ đáng tin cậy của các root được tin cậy để cấp chứng chỉ ký tài liệu có chữ ký được người đọc Adobe công nhận là hợp lệ. Ngoài phần mềm trình duyệt của họ, Microsoft cũng duy trì một kho lưu trữ đáng tin cậy của các root có chứng chỉ ký mã được tin cậy. Một CA như SSL.com phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt để trở thành Cơ quan chứng nhận đáng tin cậy công khai được nhúng trong các kho lưu trữ gốc. Bằng cách hoạt động như một Root CA, chúng tôi có thể cấp chứng chỉ đáng tin cậy mà không cần dựa vào một cơ quan gốc bên ngoài. Chứng chỉ gốc của chúng tôi đóng vai trò là mỏ neo đáng tin cậy cho hệ thống phân cấp của chúng tôi.

Trình duyệt và chứng chỉ gốc

Trình duyệt web được tải sẵn một kho lưu trữ tin cậy chứa hơn 100 chứng chỉ gốc đáng tin cậy từ các CA lớn. Điều này cho phép chúng xác thực SSL/TLS chứng chỉ được sử dụng cho các trang web HTTPS một cách liền mạch.

Khi bạn truy cập một trang web được bảo mật bằng SSL/TLS, trình duyệt sẽ:

1. Nhận chứng chỉ của website và chuỗi chứng chỉ trung gian.
2. Xác thực chuỗi tin cậy trở lại chứng chỉ gốc đáng tin cậy được tích hợp sẵn.
3. Kiểm tra xem tên miền có khớp với chứng chỉ trang web không.
4. Hiển thị biểu tượng khóa an toàn và cho phép kết nối được mã hóa.

Tính năng này sẽ cảnh báo người dùng nếu trình duyệt gặp phải chứng chỉ không hợp lệ, gốc không đáng tin cậy hoặc tên miền không khớp.

Trình duyệt cũng có công cụ quản lý chứng chỉ để xem Root CA và đưa ra quyết định tin cậy. Chrome, Firefox, Edge và Safari cho phép người dùng xem, xuất hoặc vô hiệu hóa chứng chỉ gốc.

Cài đặt & Quản lý chứng chỉ gốc

Mặc dù hệ điều hành và trình duyệt được cài đặt sẵn chứng chỉ gốc, nhưng trong một số trường hợp, bạn có thể cần phải cài đặt thêm chứng chỉ gốc:

• Để tin tưởng vào sự riêng tư của công ty bạn PKI chuỗi chứng chỉ
• Nếu sử dụng cơ quan cấp chứng chỉ mới hoặc không quen thuộc
• Khi khắc phục lỗi "chứng chỉ không đáng tin cậy"

Chứng chỉ gốc có thể được cài đặt toàn cầu ở cấp độ hệ điều hành hoặc cục bộ ở cấp độ trình duyệt hoặc ứng dụng. Trên Windows, Certificate Manager xử lý các gốc đáng tin cậy. Trên Mac, các gốc nằm trong Keychain Access. Trong Linux, chúng nằm trong /etc/ssl. SSL.com cung cấp các chứng chỉ gốc và trung gian để tải xuống trên trang web của chúng tôi.

Khi cài đặt một root mới, việc xác minh root đó có hợp lệ và đến từ một nguồn đáng tin cậy là rất quan trọng. Sau khi cài đặt, các root không hợp lệ hoặc bị xâm phạm có thể không đáng tin cậy hoặc bị xóa. Tuy nhiên, việc thu hồi lòng tin vào một root công khai lớn có thể gây ra sự cố ứng dụng trên diện rộng.

Hết hạn và gia hạn chứng chỉ gốc

Chứng chỉ gốc có thời hạn sử dụng dài, từ 20 năm trở lên. Nhưng cuối cùng chúng vẫn hết hạn vì lý do bảo mật. Khi chứng chỉ gốc gần hết hạn, CA phải triển khai chứng chỉ gốc mới và chuyển đổi người dùng và phần mềm để tin tưởng vào khóa mới.

Một số tác động của chứng chỉ gốc hết hạn, cũ hoặc không đáng tin cậy bao gồm:

• Cảnh báo chứng chỉ không hợp lệ trong trình duyệt
• Chuỗi chứng chỉ bị hỏng gây ra lỗi kết nối
• Phần mềm không thể xác thực kiểm tra chữ ký

Các biện pháp tốt nhất để quản lý thời hạn root bao gồm:

• Gia hạn khóa gốc trong một khoảng thời gian dài với sự chồng chéo
• Sử dụng các gốc song song và các khoảng thời gian hiệu lực chồng chéo
• Nhận các gốc rễ mới được phân phối trong các bản cập nhật phần mềm máy khách
• Thu hồi/xóa bỏ các gốc cũ sau khi quá trình chuyển đổi hoàn tất

Quản lý vòng đời chứng chỉ gốc phù hợp là rất quan trọng để tránh gián đoạn trong quá trình giao tiếp đáng tin cậy và xác minh phần mềm.

Bảo vệ khóa chứng chỉ gốc

Do vai trò cơ bản của chúng trong việc thiết lập lòng tin, các khóa riêng liên quan đến chứng chỉ gốc phải được bảo vệ cực kỳ nghiêm ngặt. Các tiêu chuẩn của ngành khuyến nghị:

• Giữ khóa ngoại tuyến trong bộ lưu trữ an toàn như mô-đun bảo mật phần cứng (HSM)
• Duy trì bảo mật vật lý và phần mềm tinh vi
• Chỉ truy cập khi cần thiết, sử dụng các điều khiển đa bên
• Chỉ quản lý khóa trong các mô-đun mật mã an toàn
• Xóa hoàn toàn khóa riêng tư khi không còn cần thiết

Việc tuân thủ các thủ tục nghi lễ quan trọng nghiêm ngặt và phân chia nhiệm vụ cho các CA gốc sẽ bảo vệ PKI tin tưởng vào sự thỏa hiệp.

Root đáng tin cậy của SSL.com

Chứng chỉ gốc tạo thành nền tảng tin cậy để bảo mật thông tin liên lạc và giao dịch trên internet. Chúng thiết lập các chuỗi đảm bảo hỗ trợ cơ sở hạ tầng khóa công khai. Thông qua việc neo các hệ thống phân cấp của cơ quan cấp chứng chỉ và phân phối các kho lưu trữ gốc đáng tin cậy, chúng cho phép sử dụng SSL/TLS, ký mã, xác thực thiết bị và các công nghệ bảo mật quan trọng khác. Do đó, quản lý khóa gốc và chứng chỉ là một trong những trách nhiệm quan trọng nhất trong hệ sinh thái chứng chỉ số. Là một cơ quan cấp chứng chỉ hàng đầu, SSL.com vận hành CA gốc của riêng mình và cấp chứng chỉ được liên kết với các chương trình gốc chính. Với hơn 20 năm kinh nghiệm là một CA đáng tin cậy, SSL.com tuân thủ các thông lệ tốt nhất của ngành trong việc tạo, quản lý và bảo vệ khóa gốc. Truy cập Trang chứng chỉ SSL ngay hôm nay để tìm hiểu thêm và nhận chứng chỉ SSL an toàn từ một cơ quan đáng tin cậy.