PKIinfrastruktur

PKI-Infrastruktur (Public Key Infrastructure) bezeichnet das Gesamtsystem zur Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Widerruf digitaler Zertifikate sowie zur Verwaltung der zugehörigen Schlüsselpaare. Sie dient der Authentisierung, der Integrität von Nachrichten und der Nichtabstreitbarkeit digitaler Signaturen in elektronischen Kommunikations- und Transaktionsprozessen.

Zu den Kernelementen gehören Zertifizierungsstellen (Certificate Authorities, CAs), Registrierungsstellen (Registration Authorities, RAs), Zertifikatsverzeichnisse sowie Mechanismen zur Zertifikatswiderrufung wie Sperrlisten (CRLs) oder das Online Certificate Status Protocol (OCSP). Die ausgestellten Zertifikate beruhen in der Regel auf dem X.509-Standard und binden Identitäten oder Dienste an öffentliche Schlüssel.

Das Vertrauensmodell basiert häufig auf einer Hierarchie mit einer Root-CA und einer oder mehreren Zwischen-CAs. Das Vertrauen wird durch Root-Zertifikate in den Vertrauensspeichern von Systemen oder Anwendungen etabliert. Zertifikate folgen festgelegten Richtlinien (Certificate Policy, CP; Certification Practice Statement, CPS), die Anforderungen an Identifikation, Validität und Nutzung festlegen.

Der Zertifikatslebenszyklus umfasst Antragstellung, Prüfung durch die RA, Ausstellung durch die CA, regelmäßige Verlängerung, Sperrung bei Schlüsselkompromittierung oder Nichtnutzung sowie Ablauf des Zertifikats. Die Validierung erfolgt durch Pfadbildung zum Vertrauensanker und Prüfung von Gültigkeit, Widerrufsstatus und Signaturen.

Wichtige Sicherheits- und Governance-Aspekte umfassen der Schutz privater Schlüssel, häufig durch Hardware-Sicherheitsmodule (HSM), umfassende Schlüsselverwaltung, Backups und Notfallpläne, sowie Audits und Compliance mit Standards wie X.509, PKCS und EU-rechtlichen Regelwerken (z. B. eIDAS). Anwendungen umfassen TLS/HTTPS, Code Signing, S/MIME und digitale Signaturen.