在公共Web應用程序中使用客戶端證書代替密碼

Question

我有一個Web應用程序，任何人都可以註冊一個帳戶。我想使用客戶端證書進行身份驗證，而不是密碼。這是否實用？

好像有很多的問題：

• 你如何產生一個跨瀏覽器的方式一個密鑰？ <keygen>似乎很有用，但我需要支持Internet Explorer。

• 你如何簽署密鑰對並獲得證書到瀏覽器中？客戶端證書的每一個解釋只包括用於生成證書的openssl命令。我真的不想從我的web應用程序中打開openssl。

• 由於服務器正在對證書進行簽名，因此如果其簽名（CA）密鑰受到威脅會怎麼樣？這似乎是比密碼數據庫泄漏更嚴重的攻擊，因爲攻擊者可以默默地冒充任何用戶。

  我想避免簽署證書，只使用公鑰指紋作爲用戶的身份。這意味着CA密鑰的知識不能用來冒充任何人，因爲他們沒有用戶的私鑰。

• 看來以前有人應該做到這一切。整個端到端流程是否有開源的實現？ Python或Django實現將特別有用。

這就是我認爲這個過程會是這樣的：

1. 當用戶註冊後，瀏覽器生成一個密鑰對，併發送一個簽名請求到服務器。
2. 服務器立即返回一個簽名證書，該證書被加載到瀏覽器中。服務器將密鑰指紋存儲在數據庫中以稍後對用戶進行身份驗證。我不想使用證書DN作爲身份驗證，請參閱上面有關CA妥協的內容。
3. 前端Web服務器需要客戶端證書，驗證它們，並將公鑰指紋發送到我的應用服務器。
4. 應用程序服務器通過其密鑰指紋查找用戶，現在進行身份驗證。

我不想處理證書吊銷。由於密鑰指紋用於認證，而不是證書DN數據，因此只需更改與用戶關聯的指紋即可強制使用該密鑰。

編輯：我能夠找到一個實現類似工作流程的演示：https://openweb.or.kr/html5/index_en.php。它在IE中不起作用，並且遇到了我提到的CA問題。

Answer 1

這是否實用？

處理證書對於大多數用戶（包括在IT中工作的人員）具有學習曲線。存儲，移動和保護這些證書可能是一種痛苦。 （前段時間，我在this question on Security.SE上寫了一些關於此主題的內容。）

如何以跨瀏覽器方式生成密鑰對？似乎很有用，但我需要支持Internet Explorer。

你如何簽署密鑰對並獲得證書到瀏覽器中？客戶端證書的每一個解釋只包括用於生成證書的openssl命令。我真的不想從我的web應用程序中打開openssl。

您可能會在this question找到一些有用的指針。特別是，您可以在IE中使用ActiveX生成密鑰對。然後，實現一個服務器端CA.在Java中，BouncyCastle對此非常有用，我想pyOpenSSL在Python中也會很有用。

由於服務器正在對證書進行簽名，如果其簽名（CA）密鑰受到威脅會怎麼樣？這似乎是比密碼數據庫泄漏更嚴重的攻擊，因爲攻擊者可以默默地冒充任何用戶。

確實。

我想避免簽署證書，只使用公鑰指紋作爲用戶的身份。這意味着CA密鑰的知識不能用來冒充任何人，因爲他們沒有用戶的私鑰。

您必須簽署證書才能使其成爲有效的X.509證書，但您可以調整驗證這些證書的各方以忽略簽名並依賴公鑰。客戶端具有與證書的公鑰相匹配的私鑰的事實由TLS握手中的CertificateVerify消息來保證，並且它與驗證證書本身的層相當獨立。

的Apache httpd和在Java都將讓你接受證書，而不必握手過程本身驗證它們（或將讓你自定義如何做到這一點），分別使用SSLVerifyClient optional_no_ca或空TrustManager，但你必須記住執行稍後再進行驗證。特別是，請注意不要將此應用程序與依賴於默認處理程序完成的常規PKI驗證的其他應用程序混合，否則這些應用程序將變得不安全。

存在與此相關的各種問題（特別是哪些認證機構列表將由服務器發送，或者如何選擇客戶端證書）。您可以在this answer中找到關於此的更多詳細信息。