Was ist PKI? Ein definitiver Leitfaden für Public Key Infrastructure

Was ist eine Public-Key-Infrastruktur?

Ganz gleich, ob Sie eine Handvoll interner Server oder Millionen von IoT verwalten – PKI ist das System, das eine Frage beantwortet, die einfacher klingt, als sie ist: Woher wissen Sie, dass die Entität am anderen Ende einer Verbindung tatsächlich die ist, für die sie sich ausgibt?

Dieser Leitfaden behandelt die Grundlagen der PKI, ihre Kernkomponenten, die Funktionsweise, praktische Anwendungsbeispiele sowie die Herausforderungen beim Management, denen Unternehmen angesichts wachsender Zertifikatsmengen gegenüberstehen. Er richtet sich an Fachleute im Bereich Cybersicherheit, die ihre PKI-Implementierungen verstehen, bewerten oder optimieren müssen.

PKI verstehen: Definition und Hauptzweck

Was PKI ist und warum es existiert

Unternehmen nutzen PKI, um die Sicherheit mithilfe der Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln zu gewährleisten und so Authentifizierung, Datenintegrität und Vertraulichkeit zu ermöglichen. Im Kern löst PKI das Problem des Vertrauens zwischen den Teilnehmern in Netzwerken und verteilten Systemen. Vor der Einführung von PKI waren Systeme auf gemeinsame Geheimnisse (d. h. Passwörter und symmetrische Schlüssel) angewiesen, die jedoch nicht skalierbar waren und Schwachstellen darstellten.

Die PKI entstand in den 1990er Jahren, um diese Vertrauenslücke zu schließen. Durch den Wechsel von gemeinsamen Schlüsseln zu Paaren aus öffentlichen und privaten Schlüsseln bot die PKI einen skalierbaren Mechanismus für Vertraulichkeit, Integrität und Authentifizierung. Man kann sie sich als eine Art digitale Zertifizierungsstelle vorstellen, die kryptografisch verbindliche Identitätsnachweise ausstellt.

Im Gegensatz zu einem Führerschein, bei dem es sich lediglich um signierte Daten handelt, enthält ein digitales Zertifikat Erweiterungen, die festlegen, wie die Identität und der Schlüssel verwendet werden dürfen, sowie weitere überprüfbare Informationen über den Inhaber. Dieser Unterschied ist entscheidend: Ein digitales Zertifikat ist ein kryptografisch verbindlicher Identitätsnachweis und nicht nur ein Ausweis, den man an einer Kontrollstelle vorzeigt.

Der Zusammenhang zwischen PKI und digitalen Zertifikaten

Digitale Zertifikate (auch als PKI-Zertifikate bezeichnet) sind elektronische Berechtigungsnachweise, die von einer PKI ausgestellt und verwaltet werden. Sie verknüpfen eine Identität mit einem kryptografischen Schlüsselpaar und ermöglichen so eine sichere Authentifizierung und verschlüsselte Kommunikation. Das mit Abstand am häufigsten verwendete digitale Zertifikat ist das X.509-Zertifikat, das in einer Vielzahl von Protokollen wie TLS, S/MIME, IPsec, Code Signing usw. zum Einsatz kommt.

Ein digitales Zertifikat weist mehrere wesentliche Eigenschaften auf:

• Ausgestellt von einer vertrauenswürdigen dritten Partei (einer Zertifizierungsstelle)

• Manipulationssicher: Jede Änderung führt zur Ungültigkeit des Zertifikats

• Rückverfolgbar: lässt sich bis zur ausstellenden Behörde zurückverfolgen

• Befristet: hat ein Ablaufdatum

• Zur Überprüfung vorgelegt: Die Empfänger überprüfen das Zertifikat, bevor sie der Verbindung vertrauen

Zertifikate bestätigen die Identität des Inhabers eines privaten Schlüssels und die Echtheit dieser Beziehung. Dadurch können die Kommunikationspartner darauf vertrauen, dass Nachrichten ihre vorgesehenen Empfänger erreichen und während der Übertragung nicht verändert wurden.

Die entscheidende Rolle von Maschinenidentitäten

Jede Person und jede Maschine in einer modernen IT-Umgebung benötigt eine digitale Identität. Eine Maschinenidentität ist eine nicht-menschliche digitale Identität (die Servern, Containern, IoT , Anwendungen, Workloads usw. zugewiesen wird), die es automatisierten Systemen ermöglicht, sich zu authentifizieren und sicher zu kommunizieren.

Das Ausmaß ist beeindruckend: Die Anzahl der Maschinenidentitäten übersteigt die der menschlichen Identitäten im Verhältnis von etwa 80 zu 1. Jede dieser Identitäten wird durch ein digitales Zertifikat repräsentiert, das den öffentlichen Schlüssel der Entität enthält. Sie fungieren als digitale Pässe, die auf der Grundlage vordefinierter Berechtigungen Zugriff gewähren.

Nicht verwaltete Maschinenidentitäten stellen ein ernstes Sicherheitsrisiko dar. Ohne ein ordnungsgemäßes Lebenszyklusmanagement werden abgelaufene oder kompromittierte Zertifikate zu Hintertüren für Angreifer. Die Einschränkungen gemeinsamer Schlüssel und Passwörter verstärken dieses Risiko noch. Sie lassen sich nicht an das Volumen der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation in modernen Infrastrukturen anpassen, und bereits ein einziger kompromittierter Zugangsnachweis kann weite Teile des Netzwerks gefährden.

Die Grundlagen der Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln

Symmetrische Kryptografie: Die Grundlagen

Bei der symmetrischen Kryptografie wird derselbe Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten verwendet. Ihre Ursprünge reichen Tausende von Jahren zurück, von alten Substitutionschiffren wie der Caesar-Chiffre bis hin zu mechanischen Rotationsmaschinen im frühen 20. Jahrhundert.

Die zentrale Einschränkung der symmetrischen Kryptografie ist die Schlüsselverteilung. Wenn der für die Schlüsselübermittlung genutzte Kanal kompromittiert wird, fällt das gesamte System aus. Und in modernen Netzwerken mit Tausenden von Endpunkten ist es unpraktikabel, gemeinsame Schlüssel sicher an jedes Kommunikationspaar zu verteilen. Die Anzahl der gemeinsamen Schlüssel steigt quadratisch mit der Anzahl der Endpunkte. Symmetrische Verschlüsselung allein ist nicht skalierbar genug, um den Anforderungen der heutigen vernetzten Welt gerecht zu werden.

Asymmetrische Kryptografie: Der Grundpfeiler der PKI

Die asymmetrische Kryptografie löst das Problem der Schlüsselverteilung durch die Verwendung von zwei mathematisch miteinander verbundenen, aber unterschiedlichen Schlüsseln: einem privaten Schlüssel (der nur dem Besitzer bekannt ist) und einem öffentlichen Schlüssel (der an jeden weitergegeben werden kann).

So funktioniert es in der Praxis:

1. Verschlüsselung: Alice möchte Bob eine private Nachricht senden. Sie verschlüsselt diese mit Bobs öffentlichem Schlüssel. Nur Bobs privater Schlüssel kann sie entschlüsseln. Selbst Alice kann den soeben erstellten Chiffretext nicht lesen.
2. Digitale Signaturen: Bob signiert eine Nachricht mit seinem privaten Schlüssel. Alice überprüft die Signatur mithilfe von Bobs öffentlichem Schlüssel und stellt so sicher, dass die Nachricht sowohl von Bob stammt als auch während der Übertragung nicht verändert wurde.

Zu den am häufigsten eingesetzten klassischen Algorithmen zur Erzeugung von Schlüsselpaaren zählen RSA, Diffie-Hellman, ECDH und ECDSA (wobei die beiden letzteren mit unterschiedlichen elliptischen Kurven implementiert werden). Daneben entstehen moderne postquantenkryptografische Verfahren: ML-KEM für die Schlüsselaufstellung sowie ML-DSA, SLH-DSA, LMS und XMSS für digitale Signaturen. Die Sicherheit dieser Verfahren beruht auf der Schwierigkeit, bestimmte mathematische Probleme zu lösen.

Wie symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung zusammenwirken

Die asymmetrische Verschlüsselung ist deutlich langsamer als die symmetrische Verschlüsselung. In der Praxis werden beide Verfahren kombiniert: Die Nutzdaten der Nachricht werden mit einem schnellen symmetrischen Algorithmus verschlüsselt, und anschließend wird der symmetrische Schlüssel selbst mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers verschlüsselt. Auf diese Weise werden die Sicherheitsvorteile der asymmetrischen Kryptografie ohne Leistungseinbußen genutzt.

Zu den modernen Systemen, die auf diesem Modell basieren, gehören:

• SSH für sicheren Fernzugriff

• TLS Web- und API-Sicherheit

• S/MIME für verschlüsselte E-Mails

• Code-Signierung zur Gewährleistung software

• Bitcoin und Blockchain für dezentralisiertes Vertrauen

• Signal Messenger für die private Kommunikation

So funktioniert PKI: Kernkomponenten und Prozesse

Zertifizierungsstellen (CAs): Die Vertrauensanker

Zertifizierungsstellen sind die Stellen, die für die Ausstellung, Signierung, Sperrung und (sofern unterstützt) Verlängerung digitaler Zertifikate zuständig sind. Sie sind zudem für die Festlegung der Richtlinien verantwortlich, die die Überprüfung, Ausstellung und das Lebenszyklusmanagement regeln. Die Betreiber von Zertifizierungsstellen legen die Überprüfungsmethoden, Zertifikatstypen, Parameter und Sicherheitsverfahren fest. Diese Richtlinien müssen formell dokumentiert werden.

Die Zertifikatsnutzer entscheiden dann, wie viel Vertrauen sie in die Zertifikate einer bestimmten Zertifizierungsstelle setzen. Dies ist ein entscheidender Punkt: Das Vertrauen in die PKI entsteht nicht automatisch. Es handelt sich um eine bewusste Entscheidung, die auf den dokumentierten Praktiken und dem Ruf der Zertifizierungsstelle basiert.

Da Zertifizierungsstellen selbst Zertifikate besitzen, entsteht auf natürliche Weise eine hierarchische Vertrauensstruktur.

Der Prozess der Zertifikatserstellung

Der Arbeitsablauf zur Zertifikatserstellung folgt einer genau festgelegten Reihenfolge:

1. Ein Teilnehmer generiert ein Schlüsselpaar aus öffentlichem und privatem Schlüssel.
2. Der öffentliche Schlüssel und die Identifizierungsmerkmale werden in eine Zertifikatssignierungsanforderung (CSR) kodiert. Der Antragsteller signiert die CSR, um den Besitz des privaten Schlüssels nachzuweisen.
3. Die ausstellende Zertifizierungsstelle überprüft die Identitätsmerkmale des Antragstellers, validiert die Zertifikatsanforderung (CSR), erstellt das Zertifikat, signiert es mit ihrem eigenen privaten Schlüssel und sendet das ausgestellte Zertifikat an den Antragsteller zurück.

Jeder kann überprüfen, ob ein Zertifikat von einer bestimmten Zertifizierungsstelle ausgestellt wurde, indem er die digitale Signatur dieser Zertifizierungsstelle überprüft. Der Zertifizierungsstelle zu vertrauen bedeutet, darauf zu vertrauen, dass die Kommunikation mit dem Zertifikatsinhaber sicher und authentisch ist.

CA-Hierarchien und Stamm-CAs

Zertifizierungsstellen stellen Zertifikate für andere Zertifizierungsstellen aus und schaffen so durch hierarchische Strukturen Vertrauensstufen. An der Spitze jeder Hierarchie steht eine Stammzertifizierungsstelle, deren Zertifikat in der Regel selbstsigniert ist, das heißt, Aussteller und Zertifikatsinhaber sind ein und dieselbe Stelle. Neue Standards lassen in bestimmten Kontexten auch nicht signierte Stammzertifikate zu.

Vertrauen in eine Stammzertifizierungsstelle bedeutet, jedem Zertifikat zu vertrauen, das auf diese zurückgeht. Daher ist die Sicherheit der Stammzertifizierungsstelle von entscheidender Bedeutung:

• Stammzertifizierungsstellen sollten offline bleiben, solange sie nicht benötigt werden. Sie werden nur für die Schlüsselerstellung, die Ausstellung von Zertifikaten und Zertifikatssperrlisten sowie für Integritätsprüfungen und Konformitätsaudits in Betrieb genommen.

• Die privaten Schlüssel werden in Speichereinrichtungen nach GSA-Standard aufbewahrt, die rund um die Uhr physisch gesichert sind und über Kameras sowie Wachpersonal verfügen.

• Stammzertifikate können nicht widerrufen werden. Sollte eine Stammzertifizierungsstelle kompromittiert werden, muss der Vorfall öffentlich gemacht und das Stammzertifikat manuell aus den Vertrauensspeichern entfernt werden, ähnlich wie nach dem DigiNotar-Vorfall im Jahr 2011.

• Stammzertifikate haben in der Regel eine Gültigkeitsdauer von bis zu 15 Jahren, während untergeordnete CA-Zertifikate etwa fünf Jahre gültig sind.

Ermittlung der optimalen Ebenen der CA-Hierarchie

Eine zweistufige Hierarchie ist die Standardempfehlung: Stamm-Zertifizierungsstelle → untergeordnete Zertifizierungsstellen → Zertifikate für Endnutzer.

Zwei Ebenen sind erforderlich, da Stamm-Zertifizierungsstellen offline bleiben müssen, während untergeordnete Zertifizierungsstellen online sein müssen, um regelmäßig Zertifikate ausstellen zu können. Untergeordnete Zertifizierungsstellen bergen ein höheres Sicherheitsrisiko als Stamm-Zertifizierungsstellen; sollte jedoch eine von ihnen kompromittiert werden, kann ihr Zertifikat von der übergeordneten Zertifizierungsstelle widerrufen werden, wodurch das Vertrauen in die kompromittierte Zertifizierungsstelle entzogen wird, die schließlich durch eine neue Zertifizierungsstelle ersetzt werden kann.

Zusätzliche Ebenen erhöhen die Komplexität von Richtlinien und Verfahren, ohne dass dies zu einem entsprechenden Gewinn an Sicherheit führt, und beeinträchtigen dadurch die Benutzerfreundlichkeit und Skalierbarkeit.

Zertifikatssperrlisten (CRLs)

Zertifikate können aus verschiedenen Gründen widerrufen werden, darunter die Kompromittierung des privaten Schlüssels, die Einstellung des Betriebs oder Verstöße gegen Richtlinien. Wenn ein Zertifikat widerrufen werden muss, veröffentlicht die ausstellende Zertifizierungsstelle eine Zertifikatssperrliste (CRL). CRLs sind signierte Listen von Zertifikaten, denen nicht mehr vertraut werden sollte.

Theoretisch sollten vertrauende Parteien die CRLs immer dann überprüfen, wenn ein CRL-Verteilungspunkt bereitgestellt wird. In der Praxis führen einige Systeme (allen voran Browser) diese Überprüfung nur teilweise durch oder lassen sie ganz weg, um Verzögerungen bei der Authentifizierung zu vermeiden.

Die CRLs selbst bergen ein erhebliches Risiko: Wenn eine CRL abläuft und nicht aktualisiert werden kann, können Anwendungen, die die Gültigkeit von CRLs überprüfen, von dieser Zertifizierungsstelle ausgestellte Zertifikate ablehnen. Eine abgelaufene CRL kann in einer Umgebung, in der die Überprüfung von CRLs vorgeschrieben ist, zu weitreichenden Authentifizierungsfehlern führen. PKI-Administratoren und Betriebsüberwachungssysteme stellen sicher, dass die CRLs untergeordneter Zertifizierungsstellen gültig bleiben, d. h., dass sie vor ihrem Ablauf generiert und veröffentlicht werden.

Vertrauenswürdige Stammzertifikate in Geräten und Betriebssystemen

Jedes Gerät und jedes Betriebssystem (z. B. Smartphones, Laptops, Server) verfügt über einen voreingestellten vertrauenswürdigen Stammzertifikatsspeicher. Zertifikate, die auf eine Stammzertifizierungsstelle im vertrauenswürdigen Speicher zurückzuführen sind, werden vom Gerät automatisch akzeptiert. Sie können die Liste der vertrauenswürdigen Stammzertifizierungsstellen direkt auf Ihrem Computer einsehen.

Gerätebesitzer können Regeln konfigurieren, um zusätzliche Zertifikate als vertrauenswürdig einzustufen oder die Vertrauenswürdigkeit voreingestellter Zertifikate aufzuheben, wodurch Unternehmen die Kontrolle darüber erhalten, welche Zertifizierungsstellen ihre Infrastruktur anerkennt.

Warum PKI im heutigen digitalen Zeitalter von entscheidender Bedeutung ist

Die explosionsartige Zunahme vernetzter Geräte und Anwendungen

Millionen von Anwendungen und vernetzten Geräten müssen mittlerweile zertifiziert werden. Eine ordnungsgemäße Authentifizierung und Zertifikatsverwaltung sind für die Sicherheit einer stark vernetzten Welt unerlässlich. PKI ist die unsichtbare Infrastruktur, die sichere digitale Transaktionen, Kommunikation und Zugriffskontrolle in großem Maßstab ermöglicht.

Die Entwicklung der PKI: Drei Einführungsphasen

Die erste Welle: Die Anfänge der PKI (1995–2002)

Die ersten PKI-Implementierungen konzentrierten sich auf die Ausstellung von Zertifikaten für E-Commerce-Websites, wodurch das Schloss-Symbol angezeigt wurde, das den Verbrauchern die Sicherheit ihrer Verbindung garantierte. Zertifikate waren teuer (oft mehrere tausend Dollar) und wurden von öffentlichen Anbietern erworben, die die Ablaufdaten überwachten und die Empfänger benachrichtigten.

Große Unternehmen versuchten sich an der Einführung unternehmensweiter PKI-Lösungen, doch diese Projekte erstreckten sich in der Regel über zwei Jahre und kosteten Millionen von Dollar, wobei oft nur eine Handvoll Zertifikate ausgestellt wurden. Die Verwaltung war relativ einfach, da das Zertifikatsaufkommen gering war.

Die zweite Welle: Der Aufstieg der Unternehmens-PKI (2003–2010)

Der Aufstieg der mobilen Belegschaft hat alles verändert. Die Mitarbeiter erhielten Laptops und benötigten Fernzugriff über VPNs, wodurch die Geräteauthentifizierung zu einer entscheidenden Rolle wurde. Unternehmen setzten PKI-Zertifikate als digitale Unternehmensausweise ein, um zu überprüfen, ob die verbundenen Geräte im Besitz der Mitarbeiter waren und über software erforderliche software verfügten.

Auf internen Webservern wurden TLS eingeführt, um zu verhindern, dass Passwörter im Klartext über Netzwerke übertragen werden. Daraus ergaben sich neue Herausforderungen: die Entwicklung robuster, sicherer PKIs, die Nachverfolgung von Zertifikaten zur Vermeidung von Ablaufdaten sowie die Wiederherstellung nach Sicherheitsverletzungen. Die meisten Unternehmen führten interne PKI-Verwaltungsprogramme ein, die von Mitarbeitern mit Fachkenntnissen geleitet wurden. Dieser Ansatz funktionierte zwar, war jedoch oft schwer aufrechtzuerhalten und zu skalieren, insbesondere bei PKIs, die keine Protokolle zur Lebenszyklusverwaltung wie ACME, CMP, EST und SCEP unterstützen.

Die dritte Welle: Neue Anwendungsbereiche und Anlaufschwierigkeiten (2011–heute)

Die heutige PKI-Landschaft umfasst Millionen von Zertifikaten für Mitarbeiter, die mehrere Geräte nutzen, Zertifikate für eingebettete Cloud-Systeme sowie Zertifikate IoT . IoT erfordern eine sichere Authentifizierung und Funktionen zur Firmware-Aktualisierung, was die ohnehin schon stark belasteten Systeme mit einem enormen Zertifikatsaufkommen zusätzlich belastet.

Die administrativen Herausforderungen sind beträchtlich: die Verteilung von Zertifikaten an die richtigen Endgeräte, die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Überprüfung und Zuordnung sowie die Überwachung der ausgestellten Zertifikate in einer weitläufigen Infrastruktur. Die überwiegende Mehrheit der Unternehmen würde ihre PKI neu aufbauen, wenn sie könnte.

Dies hat zu einer Verlagerung hin zu externen Managed-Service-Anbietern und spezialisierten Tools für die Zertifikatsverwaltung geführt. Ähnlich wie beim Übergang zum Cloud-Computing konzentrieren Unternehmen das Fachwissen ihrer Mitarbeiter wieder verstärkt auf Kerngeschäftsaktivitäten statt auf die Infrastrukturverwaltung. Anbieter von Managed-PKI-Lösungen bieten Zugang zu spezialisierten Teams, schützen vor der Fluktuation interner PKI-Experten und stellen Best-Practice-Programme in großem Maßstab bereit.

PKI ist allgegenwärtig: Häufige Anwendungsfälle und Einsatzbereiche

Grundlegende PKI-Anwendungen

PKI bildet die Grundlage für eine Vielzahl alltäglicher Sicherheitsfunktionen:

• TLS , die das Surfen im Internet und die Kommunikation sichern (das bekannte Vorhängeschloss-Symbol)

• Digitale Signaturen in software Echtheit und Integrität

• Zertifikatsbasierter Zugriff auf Unternehmensintranets und VPNs

• Passwortfreier WLAN-Zugang auf Basis der Gerätebesitzermeldung und Zertifikatsüberprüfung

• E-Mail- und Datenverschlüsselung mithilfe von S/MIME und ähnlichen Protokollen

PKI in E-Mail, Messaging und auf Websites

Wenn Sie eine verschlüsselte E-Mail versenden oder eine sichere Website besuchen, überprüft die PKI, ob die Kommunikationspartner tatsächlich die sind, für die sie sich ausgeben, und verschlüsselt die Kommunikation im Hintergrund. Dieser Zyklus aus Überprüfung und Verschlüsselung läuft transparent ab, was die PKI zu einer der am weitesten verbreiteten, aber am wenigsten sichtbaren Sicherheitstechnologien macht.

PKI für Geräte im Internet der Dinge (IoT)

IoT Smart-Home-Produkte, medizinische Geräte, Industrieanlagen und vernetzte Fahrzeuge. PKI sichert die Kommunikation zwischen diesen Geräten und zentralen Systemen, verhindert unbefugten Zugriff und gewährleistet die Datenintegrität.

Der Datenleck-Vorfall bei The Home Depot verdeutlicht das Risiko: Hacker verschafften sich Zugang zum Kassensystem des Einzelhändlers, indem sie sich als nicht authentifiziertes HLK-Gerät tarnten und so in das Netzwerk eindrangen. Eine ordnungsgemäße PKI-Implementierung (d. h. die Ausstellung von Zertifikaten für jedes angeschlossene Gerät) hätte diesen Vorfall verhindern können.

PKI für die Telearbeit

PKI ermöglicht eine sichere Authentifizierung für Laptops, Tablets und andere Geräte, die außerhalb des traditionellen Büroumfelds genutzt werden. In Verbindung mit den Anmeldedaten der Benutzer stellt PKI sicher, dass nur autorisierte Benutzer und Geräte auf Unternehmensressourcen zugreifen können, unabhängig davon, ob die Verbindung intern oder aus der Ferne hergestellt wird.

PKI für containerisierte Umgebungen und Service Meshes

Moderne Containerumgebungen stützen sich in hohem Maße auf PKI, um Workloads eine kryptografische Identität zuzuweisen und eine sichere Kommunikation zwischen den Diensten herzustellen. Einige Service-Meshes stellen kurzlebige digitale Zertifikate automatisch bereit und erneuern sie regelmäßig, wodurch eine gegenseitige Authentifizierung und Verschlüsselung zwischen den Workloads ermöglicht wird.

Branchenspezifische Anwendungsfälle für PKI

Automobilhersteller

Moderne Fahrzeuge verfügen über integriertes GPS, Notrufdienste (wie OnStar) und selbstüberwachende Komponenten. Jede dieser Konnektivitätsfunktionen stellt eine potenzielle Angriffsfläche dar. Sind diese Verbindungen unsicher, könnten Angreifer auf sensible Daten zugreifen oder Malware an die Fahrzeuge senden. Jede vernetzte Komponente benötigt ein digitales Zertifikat, um die Sicherheit zu gewährleisten.

Hersteller von Medizinprodukten

Vernetzte medizinische Geräte (wie Operationsroboter, Herzschrittmacher der nächsten Generation und Überwachungsgeräte) erfordern ein erhöhtes Maß an Sicherheit. Die FDA schreibt vor, dass software medizinischen Geräten aktualisiert werden kann, um Fehlerbehebungen und Sicherheitspatches zu installieren. Dies verbessert zwar die Leistungsfähigkeit der Geräte, schafft aber auch zusätzliche Angriffspunkte. PKI begrenzt diese Schwachstellen, indem es Zertifikate für Geräte und deren Kommunikationspartner ausstellt und so sicherstellt, dass Daten und Updates nur von den vorgesehenen Quellen stammen.

Die Herausforderungen bei der Verwaltung von PKI in großem Maßstab

Ein einziges Zertifikat kann einen Ausfall verursachen

PKI bildet das Rückgrat für sichere Kommunikation und Zugriffskontrolle in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen. Wenn auch nur eine einzige Zertifikatsverlängerung versäumt wird, kann dies den kritischen Betrieb stören, Mitarbeiter aussperren und Kunden verärgern.

„Shadow IT“ verschärft das Problem noch. Dabei handelt es sich um nicht genehmigte Anwendungen oder Ad-hoc-Zertifikate, die von Mitarbeitern erstellt wurden, sich in der Infrastruktur verstecken und unerwartet ablaufen können, was im ungünstigsten Moment zu Störungen führt.

Die manuelle Zertifikatsverwaltung ist kostspielig und risikobehaftet

Die manuelle Verwaltung von Hunderten oder Tausenden von Zertifikaten (jedes mit eigenem Ablaufdatum und eigenen Zugriffsberechtigungen) stellt eine erhebliche operative Belastung dar. Die Zertifikate, von denen Sie nichts wissen, bergen ein größeres Risiko als diejenigen, die Ihnen bekannt sind.

Die Auswirkungen sind erheblich. Oft sind 10 oder mehr Mitarbeiter (nicht nur diejenigen, die mit der PKI zu tun haben) und mehrere Stunden erforderlich, um einen einzigen PKI-Ausfall zu identifizieren und zu beheben.

PKI-Verwaltung belastet überlastete Teams

Nur wenige Unternehmen verfügen über eigene PKI-Teams. Die Verantwortung liegt in der Regel bei überlasteten Sicherheits-, IT- oder Infrastrukturteams, denen das erforderliche Fachwissen im Bereich PKI fehlt. Dies lenkt die Aufmerksamkeit von strategischen Initiativen ab und beschleunigt das Burnout in einem ohnehin schon angespannten Umfeld.

PKI-as-a-Service (PKIaaS) ist eine Lösung, die dieses Problem angeht, indem sie eine Plattform bereitstellt, die die tägliche Ausstellung, Erneuerung und Sperrung von Zertifikaten übernimmt, sodass sich interne Teams auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren können.

Bewährte Verfahren ändern sich ständig

Die PKI-Implementierung bietet technische Flexibilität (wie die Wahl von Algorithmen, Gültigkeitsdauern und Zertifizierungsstellen), doch die Abweichung von Best Practices löst Browserwarnungen und Compliance-Verstöße aus. Vorschriften wie NIS2 und DORA in der EU sowie SOC-2 in den Vereinigten Staaten enthalten spezifische PKI-Anforderungen, und nicht bestandene Audits führen zu Geldstrafen und Reputationsschäden.

Auch die Normenlandschaft befindet sich im Wandel: Die Lebensdauer von Zertifikaten verkürzt sich, die Schlüssellängen nehmen zu und kryptografische Algorithmen entwickeln sich weiter. Die potenzielle Bedrohung durch Quantencomputer beschleunigt die Entwicklung von Algorithmen für die Post-Quanten-Kryptografie (PQC), die die aktuellen Standards letztendlich ersetzen sollen. Unternehmen, die bereits heute Flexibilität in ihre PKI einbauen, sind für diese Übergänge besser gerüstet.

Transparenz schaffen und die PKI-Beherrschung erreichen

Der erste Schritt zu einem effektiven PKI-Management besteht darin, einen vollständigen Überblick über Ihre Zertifikatslandschaft zu gewinnen und alle Zertifikate auf allen Geräten, in allen Anwendungen und auf allen Systemen zu erfassen.

Effektive PKI-Verwaltungstools führen proaktive Erfassungen durch und bündeln Zertifikate in einer zentralen Plattform. Von dort aus übernimmt die Automatisierung den Zertifikatslebenszyklus (Ausstellung, Verlängerung, Sperrung) und sorgt für die Einhaltung strengerer Zertifikatsrichtlinien. PKI-Fachwissen muss nicht unbedingt intern aufgebaut werden; die Zusammenarbeit mit PKIaaS-Anbietern ist eine Option, die eine optimierte Infrastruktur, maßgeschneiderte Strategien und eine solide PKI-Grundlage bietet.

Die Rolle Keyfactorim modernen PKI- und Zertifikatsmanagement

Umfassende PKI-Plattform

Keyfactor ein weltweit führender Anbieter im Bereich digitale Vertrauenswürdigkeit und quantensichere Sicherheit und hat sich auf PKI- und Zertifikatsmanagement-Lösungen spezialisiert. Die Plattform stellt digitale Zertifikate für Benutzer, Geräte, Anwendungen und Maschinenidentitäten aus, verwaltet diese, verlängert sie und widerruft sie. Mit Keyfactor erhalten Unternehmen Zugang zu PKI-Experten und dem marktführenden Produkt.

EJBCA, die PKI-Plattform Keyfactor, bildet die zentrale Vertrauensinfrastruktur: Stamm- und untergeordnete Zertifizierungsstellen, Registrierungsworkflows, Zertifikatsvalidierungsdienste sowie Unterstützung für Protokolle wie ACME, EST, SCEP und CMP. In Kombination mit Funktionen zur Automatisierung des Zertifikatslebenszyklus sowie zur Erkennung und Bestandsaufnahme kryptografischer Elemente Keyfactor eine End-to-End-Lösung für Unternehmen jeder Größe.

Die Herausforderungen in Bezug auf Sichtbarkeit und Umfang angehen

Die Tools Keyfactorzur Erfassung und Bestandsaufnahme kryptografischer Ressourcen automatisieren die Erfassung aller kryptografischen Ressourcen in der Umgebung eines Unternehmens. Der einheitliche Hub-Ansatz sorgt für Transparenz bei Zertifikaten, die über verschiedene Geräte, Anwendungen und Systeme verstreut sind, und ermöglicht so ein proaktives Management, das Ausfälle aufgrund abgelaufener oder kompromittierter Zertifikate verhindert.

Entlastung der Teams durch PKI-as-a-Service

Das PKIaaS-AngebotKeyfactor bietet Zugang zu einem Team von PKI-Experten, die sich um die tägliche Ausstellung, Erneuerung und Sperrung von Zertifikaten kümmern. Dadurch können sich die internen Sicherheits-, IT- und Infrastrukturteams auf ihre Kernkompetenzen und strategischen Initiativen konzentrieren. Außerdem schützt es vor der Fluktuation von PKI-Experten und ermöglicht es Unternehmen, ihren PKI-Betrieb zu skalieren, ohne den Personalbestand aufstocken zu müssen.

Einhaltung von Vorschriften und bewährten Verfahren

EJBCAKeyfactor hilft Unternehmen dabei, mit den sich weiterentwickelnden Best Practices Schritt zu halten, darunter kürzere Zertifikatslebenszyklen und längere Schlüssellängen. Die Plattform unterstützt die Einhaltung von Vorschriften wie NIS2, DORA und SOC-2 durch dokumentierte Richtlinien und auditfähige Berichte und spielt eine aktive Rolle bei der Vorbereitung von Unternehmen auf die Umstellung auf postquantene Kryptografie.

Krypto-Agilität und Quantentauglichkeit ermöglichen

Krypto-Agilität ist die Fähigkeit, sich schnell an neue kryptografische Algorithmen und Standards anzupassen. Sie ist für die langfristige Ausfallsicherheit von PKI-Systemen von entscheidender Bedeutung. Die Plattform Keyfactorunterstützt Algorithmuswechsel, einschließlich der Umstellung auf PQC-Algorithmen, und versetzt Unternehmen so in die Lage, auf neue Bedrohungen zu reagieren, ohne ihre Infrastruktur von Grund auf neu aufbauen zu müssen.

Große Unternehmen aus verschiedenen Branchen vertrauen auf uns

Große Unternehmen aus den Bereichen Finanzdienstleistungen, Gesundheitswesen, Automobilindustrie, Telekommunikation und industrielles IoT vertrauen auf Keyfactor . Die Plattform unterstützt eine Vielzahl von Anwendungsfällen (wie die Absicherung von Geräten, Workloads, KI-Agenten und vernetzten Systemen) und bietet dabei die Transparenz, Kontrolle und Automatisierung, die für die Verwaltung kryptografischer Ressourcen in großem Maßstab erforderlich sind.

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