ZertifikatPinning

Zertifikatpinning, auch TLS-Pinning genannt, ist eine Technik der Netzwerksicherheit, bei der ein Client festlegt, welches Zertifikat oder welcher öffentliche Schlüssel dem Server vertrauenswürdig ist. Dadurch wird der standardmäßige Zertifikatsvalidierungsprozess erweitert: Selbst bei einem kompromittierten oder falsch ausgestellten Zertifikat soll der Client die Verbindung auf Grundlage des vordefinierten Pins ablehnen. Ziel ist es, Man-in-the-Middle-Angriffe zu verhindern, insbesondere in Netzwerken mit ungesicherten Verbindungen oder bei fehlerhaften Zertifizierungsstellen.

Prinzipiell werden Pins als Hash des Subject Public Key Info (SPKI-Hash) oder als Hash eines Zertifikats gespeichert. Beim Verbindungsaufbau vergleicht der Client den empfangenen Schlüssel oder das Zertifikat mit dem Pin; bei Abweichung wird die TLS-Verbindung abgelehnt. Es gibt zwei Grundarten: Static (harte eingebettete Pins im Client) und Dynamic Pinning (Pins werden regelmäßig vom Server bereitgestellt oder über einen sicheren Kanal aktualisiert). Historisch war HPKP eine Web-HTTP-Variante, ist aber weitgehend veraltet aufgrund von Betriebsrisiken.

Anwendungsbereiche finden sich vor allem in mobilen Apps, API-Clients, VPN- oder IoT-Systemen, wo herkömmliche PKI-basierten Validierung allein unzureichend erscheint. Vorteile sind erhöhter Schutz bei kompromittierten Zertifizierungsstellen oder Man-in-the-Middle-Situationen. Nachteile liegen in der Pin-Verwaltungsbelastung: bei Zertifikatrotation oder Schlüsselwechsel müssen Pins aktualisiert werden, andernfalls blockiert der Client die Verbindung.

Empfohlene Praxis umfasst das Speichern mehrerer Pins (z. B. zwei oder mehr alternative öffentliche Schlüssel), einen definierten Rotationsplan und eine Notfallstrategie, damit bei Pin-Outages der Dienst weiterhin erreichbar bleibt. Wegen der Komplexität wird TLS-Pinning nicht universell in Browsern unterstützt; es wird häufiger in spezialisierten Clients eingesetzt. Zertifikate sollten zudem mit anderen Mechanismen wie Certificate Transparency oder kurzen Rotationszyklen kombiniert werden.