Barvna shema: Temna
Trenutno dejavna stran: start » sl » Dokumentacija » Postkvantna kriptografija » WKL TrustBridge – pregled » Sistemska arhitektura

Sistemska arhitektura

Povzetek. Ta stran opisuje komponente namestitve TrustBridge, njihove povezave in za vsako komponento varnostni profil: nalogo, varnostno mejo, potrebne pravice, izrecno prepovedane zmožnosti, dokaz identitete, tok podatkov in dostop do ključev, vedenje ob napakah in kompromitaciji, ponovni zagon in revizijo ter preostala tveganja. Namestitev ima dva dela: certifikatno agencijo z upravljanjem, vpisom in distribucijo na osrednjem mestu organizacije ter komponente na končnih točkah – agenta ključev, posrednika ključev in adapter TLS – na vsakem povezanem strežniku.

Pojmi

  • Zaupanja vredna računalniška osnova (Trusted Computing Base, TCB) – množica komponent, katerih kompromitacija omogoči nepooblaščeno izdajo ali trditev o stanju.
  • Naročilo – nespremenljiv, bajt za bajtom shranjen posnetek prihodnjega certifikata, preklica ali politike razmerja; identifikator je SHA-256 njegovih bajtov.
  • Register – veriženi dnevnik delavca CA, v katerega se samo dodaja: namere, izdaje, zavrnitve, preklici in razmerja.
  • Pravilnik – lokalna konfiguracijska datoteka delavca CA: dovoljene CA in razredi profilov, odobritelji, veljavnosti, dovoljene vsebine.
  • Sveženj zaupanja – zbirka aktivnih razmerij organizacije z njihovimi sidri zaupanja in politikami, ki jo podpiše delavec CA; adapterji TLS in agenti ključev sprejmejo samo svežnje z veljavnim podpisom.
  • Projekcija – kopija vpisa iz registra v podatkovni bazi za prikaz; ni zavezujoča.

Dogovori v diagramih

Vsi diagrami uporabljajo isti vizualni jezik.

ElementPomen
Rdeče polniloZaupanja vredna računalniška osnova: njena kompromitacija omogoča nepooblaščeno izdajo
Sivo polniloSpletne storitve in shrambe zunaj zaupanja vredne osnove
Temno sivo polniloKomponenta, ki deluje brez povezave
Modro polniloStrani in sistemi zunaj TrustBridge
Zeleno polniloDodatna postkvantna plast zaščite
Rumeno polniloOdločitev ciljne aplikacije o pooblastitvi
Bel okvir z robomOrganizacija ali območje
Polna puščica -->Tok podatkov ali naročil, smer vzpostavitve povezave
Črtkana puščica -.->Prenos zunaj redne podatkovne poti (ceremonija, izmenjava sider zaupanja, druga pot)
Dvojna puščica ==>Kriptografska operacija ali predaja kriptografskega rezultata (podpis, odobritev, ključ)

Celotni pogled in smeri omrežja

graph TD
  subgraph Z1 [Območje partnerjev in preverjevalcev]
    PS[Sistemi partnerjev]
    PR[Preverjevalci]
    PP[Odobritelji partnerjev]
  end
  subgraph Z2 [Območje spletnih storitev]
    AD[Protokolni adapterji<br/>ACME, EST]
    EK[Jedro vpisa<br/>atestacija]
    VW[Upravljanje<br/>upravljalni API]
    PO[Partnerski portal]
    VT[Distribucija<br/>AIA, CDP, svežnji zaupanja]
  end
  subgraph Z3 [Območje podatkov]
    DB[(SQL Server)]
  end
  subgraph Z4 [Območje podpisovanja, brez vhoda]
    WK[Delavec CA]
    HSM[HSM]
    REG[(Register)]
  end
  subgraph Z5 [Območje operative]
    ADM[Upravljalna aplikacija]
    ANK[(Zunanje sidro<br/>samo dodajanje)]
    ART[(Shramba artefaktov<br/>druga pot)]
  end
  subgraph Z6 [Brez povezave]
    RT[Korenska CA]
  end
  subgraph Z7 [Povezan strežnik]
    TLA[Adapter TLS]
    SA[Agent ključev in<br/>posrednik ključev]
  end
  PS -->|HTTPS| AD
  PP -->|HTTPS| PO
  AD --> EK
  EK -->|naročilo| DB
  ADM -->|HTTPS| VW
  PO --> VW
  VW -->|SQL| DB
  WK -->|odhodno: bere, piše| DB
  WK ==>|podpiše| HSM
  WK --> REG
  WK -->|odhodno| ART
  WK -->|glava verige| ANK
  DB --> VT
  ART --> VT
  PR -->|HTTP GET| VT
  TLA -->|seznami preklicanih, svežnji zaupanja| VT
  SA -->|obnova prek ACME ali EST| AD
  RT -.->|ceremonija| WK
  classDef tcb fill:#fde7e9,stroke:#a4262c,color:#201f1e
  classDef onl fill:#f3f2f1,stroke:#605e5c,color:#201f1e
  classDef off fill:#e1dfdd,stroke:#323130,color:#201f1e
  classDef par fill:#deecf9,stroke:#0078d4,color:#201f1e
  classDef pq fill:#dff6dd,stroke:#107c10,color:#201f1e
  class WK,HSM,REG,EK tcb
  class AD,VW,PO,VT,DB,ANK,ART,TLA onl
  class RT off
  class PS,PR,PP,ADM par
  class SA pq
  style Z1 fill:#ffffff,stroke:#8a8886,color:#201f1e
  style Z2 fill:#ffffff,stroke:#8a8886,color:#201f1e
  style Z3 fill:#ffffff,stroke:#8a8886,color:#201f1e
  style Z4 fill:#ffffff,stroke:#8a8886,color:#201f1e
  style Z5 fill:#ffffff,stroke:#8a8886,color:#201f1e
  style Z6 fill:#ffffff,stroke:#8a8886,color:#201f1e
  style Z7 fill:#ffffff,stroke:#8a8886,color:#201f1e
PrikazPomen
RdečaZaupanja vredna osnova; jedro vpisa ji pripada samo za samodejne razrede profilov
SivaSpletne storitve in shrambe zunaj zaupanja vredne osnove
ZelenaPostkvantna plast zaščite na povezanem strežniku
Smer puščiceSmer vzpostavitve povezave; delavec CA vzpostavlja samo odhodne povezave
Vrste puščicpolna: tok podatkov in naročil; črtkana: zunaj redne podatkovne poti; dvojna: kriptografska operacija

Ločitev procesov in računov. Upravljanje, partnerski portal, vpis in distribucija smejo v majhni namestitvi teči v enem procesu. Delavec CA nikoli: ne deli niti procesa niti računa operacijskega sistema s storitvijo, ki sprejema HTTP. Vsaka storitev se v podatkovno bazo prijavi z lastno prijavo, ki ima samo pravice za tabele, ki jih potrebuje.

Različice postavitve

RazličicaZgradbaPrimernost
Majhnastrežnik 1: upravljanje, partnerski portal, vpis in distribucija v enem procesu, podatkovna baza; strežnik 2: delavec CA s HSM, samo odhodne povezave; korenska CA brez povezavemanjše delovanje brez visoke razpoložljivosti, dobavitelj v modelu Managed
Standardnavpis in partnerski portal v predhodnem območju, upravljanje v notranjem omrežju, distribucija z več instancami, lasten strežnik podatkovne baze, delavec CA in HSM vsak z rezervno instanco, ločeno zunanje sidro in ločena shramba artefaktovprodukcijsko delovanje naročnika

V obeh različicah adapter TLS, agent ključev in posrednik ključev tečejo na vsakem povezanem strežniku ali na predhodnem strežniku v istem zaščitenem omrežnem segmentu. Ločitev procesa in računa operacijskega sistema med delavcem CA in storitvami HTTP je predpisana; lasten strežnik za delavca CA je priporočen.

Prehodi zaupanja

OdDoMehanizemKaj se preveri
Partnerski sistemProtokolni adapterTLS; račun ACME z vezavo na najemnika ali EST z odjemalskim certifikatomZahtevek je nepreverjen vhod; dokaz posesti, imenski prostor, razred profila
Upravljalna aplikacija, partnerski portalUpravljalni APIHTTPS; osebni ključ, drugi faktorPravice za vsako zahtevo; odobritve se samo posredujejo
Upravljanje, vpisPodatkovna bazalastna prijava za vsako storitevPravice za vsako tabelo; vsebina je za delavca CA nepreverjen vhod
Podatkovna bazaDelavec CAodhodna povezava delavca CAOdobritve glede na javne ključe v pravilniku; vsa pravila razreda profila ali razmerja
Delavec CAHSMseja s PIN iz shrambe skrivnosti operacijskega sistemaKljuč prek prstnega odtisa v pravilniku
Korenska CA brez povezaveDelavec CAnosilec podatkov s ceremonijePrstni odtis glede na zapisnik ceremonije
Delavec CADistribucijapodpisani artefakti po dveh potehPodpis, naraščajoča številka CRL in svežnja
DistribucijaPreverjevalec, adapter TLSzadošča HTTP brez zaščite prenosaPristnost izključno iz podpisa seznama preklicanih in svežnja zaupanja
Agent ključevAgent ključev nasprotne stranilasten protokol prek TLSCertifikat agenta ML-DSA glede na sidro razmerja v svežnju zaupanja
Posrednik ključevAdapter TLSlokalni vmesnik operacijskega sistemaDostop samo za račun adapterja

Dostop do podatkov

StoritevBerePišePodpisuje
Delavec CAnaročila, odobritve, storniranja, naročila za preklic, naročila razmerijprojekcije, sezname preklicanih, svežnje zaupanja, stanje sistemada, v HSM
Upravljanjematične podatke, predloge profilov, naročila, razmerja, projekcijematične podatke, predloge profilov, naročila, naročila razmerij, posredovane odobritve, storniranja, naročila za preklic, upravljanje dostopane
Partnerski portalprek upravljanja, omejeno na partnerjevega najemnikazahtevke in odobritve partnerjevih odobriteljevne
Vpispredloge profilov, lastna naročila, projekcijezahtevke, naročila, atestacijesamo atestacijo
Distribucijavnaprej podpisane sezname preklicanih, certifikate CA in svežnje zaupanjanične
Upravljalna aplikacija– (samo prek upravljanja)–odobritve z osebnim ključem
Agent ključevsvežnje zaupanja, lasten certifikat agentaskrivnosti samo v pomnilnik strežnikasamo lastno izmenjavo ključev

Varnostni profili komponent

Delavec CA

ZnačilnostDoločitev
Nalogapreverjanje in izvajanje naročil, ustvarjanje serijskih številk, podpisovanje, vodenje registra, ustvarjanje seznamov preklicanih in svežnjev zaupanja, poročanje o stanju sistema
Varnostna mejazaupanja vredna osnova, skupaj z gostiteljem, računom, uro, pravilnikom in registrom
Potrebne pravicebranje tabel naročil, pisanje projekcij; dostop do HSM; odhodne povezave do podatkovne baze, shrambe artefaktov in sidra
Prepovedanodohodne omrežne povezave; deljenje procesa ali računa s storitvijo HTTP; podpis brez veljavne odobritve ali atestacije; izpeljevanje vsebin iz profilov
Identitetapreverjanje ob zagonu: prstni odtis in neizvozljivost vsakega ključa CA glede na pravilnik; izključno zaklepanje datoteke registra (natanko en aktiven delavec za vsako CA)
Tok podatkov, ključinaročila bere kot nepreverjen vhod; ključi samo kot sklic na HSM; PIN v shrambi skrivnosti operacijskega sistema
Vedenje ob napakahnamero zapiše v register pred podpisom; po sesutju isto namero podpiše znova z isto serijsko številko; certifikat ga zapusti šele po vpisu rezultata. Zastrupljena naročila se po največjem številu poskusov končajo kot zavrnitev. Dokončne napake (kršitev pravila) se takoj zavrnejo, prehodne (podatkovna baza) ponovijo
Kompromitacijanapadalec lahko izdaja v okviru ključev, ki so v modulu; protiukrep: korenska CA prekliče to CA, zaznavanje z usklajevanjem števcev podpisov v modulu z registrom
Ponovni zagonrezervni delavec CA z lastnim dostopom do modula; po obnovi registra prevzame projicirane certifikate z veljavnim podpisom CA, preden obdela nova naročila
Revizijaregister z verigo zgoščenih vrednosti, glava verige v zunanje sidro in v vsako ceremonijo
Preostalo tveganje, kontroleskrbnik gostitelja delavca CA lahko spremeni pravilnik: načelo štirih oči in kontrolna vsota pravilnika v registru; fizična in logična zaščita dostopa

HSM

ZnačilnostDoločitev
Nalogaustvarjanje, hramba in uporaba ključev CA
Varnostna mejazaupanja vredna osnova
Zahteveneizvozljivi ključi za ML-DSA in klasične postopke; vloge in kvorum za upravljavske postopke; števec podpisov za vsak ključ; certificiranje po FIPS 140-3 ali Common Criteria
Prepovedanoizvoz ključev CA; programski ključi za CA
Identitetaključ vezan prek prstnega odtisa v pravilniku; en ključ pripada natanko eni CA
Vedenje ob napakahizpad kot izpad delavca CA; rezervni modul. Varnostna kopija samo prek mehanizma modula po pravilu več oseb; zamenjava modula spremeni samo sklic, ne ključa
Kompromitacijaključ velja za kompromitiran; postopek gl. Delovanje in izredne razmere

Korenska CA brez povezave

ZnačilnostDoločitev
Nalogakorenski ključ; podpisovanje izdajateljskih CA z omejitvijo imen; seznam preklicanih korenske CA; preklic izdajateljskih CA
Varnostna mejazaupanja vredna osnova, trajno brez omrežja
Prepovedanoomrežna povezava; podpis vsebin iz spletnega sistema brez potrditve po drugem kanalu
Identitetavloge na ceremoniji: vodja, skrbnik, priča; dva sefa
Tok podatkovnoter samo CSR izdajateljske CA, naročilo za ceremonijo, naročilo za preklic CA; ven samo certifikat CA, korenski certifikat, seznam preklicanih korenske CA, javni del zapisnika
Revizijalasten register; zapisnik vsake ceremonije

Upravljanje (upravljalni API)

ZnačilnostDoločitev
Naloganasprotna stran upravljalne aplikacije, partnerskega portala in avtomatizacije: vzdrževanje matičnih podatkov in predlog profilov, ustvarjanje naročil kot posnetkov (branje CSR, kodiranje razširitev), ustvarjanje in spreminjanje razmerij, posredovanje odobritev, storniranje, oddaja naročil za preklic, inventar, upravljanje dostopa
Varnostna mejazunaj zaupanja vredne osnove
Potrebne pravicelastna prijava v podatkovno bazo s pravicami nad matičnimi podatki, naročili, razmerji, upravljanjem dostopa
Prepovedanopodpisovanje; dostop do HSM; sprožitev izvedbe naročila; pričanje o odobritvah
Identiteta klicateljevosebni ključ in drugi faktor za vsako osebo; za programe mTLS s certifikati lastne CA
Vedenje ob napakahizpad onemogoči upravljanje, ne pa izdaje samodejnih razredov, podatkov o stanju in obstoječih razmerij
Kompromitacijanapadalec lahko predlaga naročila, jih stornira, sproži preklice in bere podatke najemnikov; ne more pa izdajati in ne more uveljaviti razmerja, ker ključev za odobritev nima
Revizijavsaka sprememba pravic skupaj z revizijskim vpisom v eni transakciji

Partnerski portal

ZnačilnostDoločitev
Nalogaspletni vmesnik za odgovorne pri partnerju s partnersko CA v hierarhiji naročnika: oddaja zahtevkov, odobritev lastnih naročil, vpogled v inventar in stanje preklica lastnega imenskega prostora, sprožitev preklica
Varnostna mejazunaj zaupanja vredne osnove
Prepovedanodostop do drugih najemnikov; odobritev za tuj imenski prostor; hramba ključev za odobritev na strežniku
Identitetaosebni ključ in drugi faktor; odobritve oseba podpiše s svojim strojnim nosilcem v brskalniku ali v lokalnem pomožnem programu
Kompromitacijakot upravljanje, omejeno na najemnike, katerih osebam portal trenutno streže

Vpis in protokolni adapterji

ZnačilnostDoločitev
Nalogasprejem zahtevkov prek ACME in EST, preverjanje vlagateljev, ustvarjanje naročil; potrjevanje samodejnih razredov profilov
Varnostna mejazunaj zaupanja vredne osnove; za samodejne razrede ji pripada jedro vpisa s svojim ključem za atestacijo
Prepovedanopodpisovanje med klicem ali čakanje na certifikat; potrjevanje ročnih razredov profilov; ustvarjanje zasebnih ključev (EST serverkeygen)
Kompromitacijaizdaja samo v samodejnih razredih, v imenskem prostoru posameznega partnerja, s kratko veljavnostjo; nikoli certifikati CA, nikoli tuji najemniki

Distribucija

ZnačilnostDoločitev
Nalogadostava certifikatov CA (AIA), seznamov preklicanih (CDP) in svežnjev zaupanja prek HTTP
Prepovedanoposest zasebnega ključa; pisalni dostop do podatkov CA
Vedenje ob napakahpred dostavo preveri vsak podpis, dostavi najvišjo veljavno številko, hrani nazadnje prebrane artefakte
Kompromitacijalahko dostavi starejši, še veljaven seznam preklicanih ali starejši sveženj; ponarediti ju ne more
Ponovni zagonzasnovana z visoko razpoložljivostjo (več instanc)

Podatkovna baza

ZnačilnostDoločitev
Nalogaskupni podatki: matični podatki, naročila, razmerja, projekcije, upravljanje dostopa, varnostni revizijski dnevnik
Varnostna mejaizrecno zunaj zaupanja vredne osnove
Ločitev najemnikovnajemnik kot tuji ključ v vsaki tabeli, vezani na najemnika, varnost na ravni vrstic za vsako prijavo storitve
Prepovedanozasebni ključi; odobritelji (ti so v pravilniku)
Kompromitacijazamuda in vpogled; brez izdaje, brez razveljavitve preklica, brez razmerja

Upravljalna aplikacija

ZnačilnostDoločitev
Nalogauporabniški vmesnik za zaposlene v organizaciji in pri njenem operativnem partnerju (upravljanje sistema, upravljanje partnerjev, podpora)
Prepovedanopovezava s podatkovno bazo; ključno gradivo razen osebnega ključa za odobritev prijavljene osebe
Posebnostnaročilo prikaže iz natanko tistih bajtov, katerih zgoščeno vrednost oseba podpiše, in zgoščeno vrednost preveri sama

Adapter TLS

ZnačilnostDoločitev
Nalogadohodne in odhodne povezave TLS 1.3 za lokalno aplikacijo; vzajemna avtentikacija po pogodbi preverjevalca; uveljavljanje politike razmerja; vnos zunanjega PSK; posredovanje identitete partnerja aplikaciji; menjava povezav
Varnostna mejazunaj zaupanja vredne osnove certifikatne agencije; varnostna meja povezanega strežnika
Potrebne pravicelasten storitveni račun; branje lastnega storitvenega ključa; dostop do lokalnega vmesnika posrednika ključev
Prepovedanopovezava brez PSK, če ga razmerje zahteva; sprejem povezav od sider zunaj svežnja zaupanja; nadaljevanje seje in 0-RTT za povezave razmerij
Vedenje ob napakahbrez veljavnega svežnja zaupanja ali brez veljavnega seznama preklicanih ni novih povezav; vsaka zavrnitev se zabeleži z razlogom
Kompromitacijanapadalec lahko bere povezave tega strežnika in govori v njegovem imenu, dokler storitveni certifikat ali certifikat agenta nista preklicana
Revizijadnevnik povezav z identiteto partnerja, razmerjem, izidom preverjanj in trajanjem povezave

Agent ključev in posrednik ključev

ZnačilnostDoločitev
Nalogapostkvantna izmenjava ključev z agentom nasprotne strani, obnova v ritmu razmerja, predaja skrivnosti lokalnemu adapterju TLS, obnova lastnega certifikata agenta
Varnostna mejavarnostna meja povezanega strežnika
Prepovedanoposredovanje skrivnosti drugemu strežniku; zapis skrivnosti na nosilec podatkov; izmenjava z agentom zunaj svežnja zaupanja
Identitetacertifikat agenta ML-DSA lastne certifikatne agencije
Vedenje ob napakahče nasprotna stran ni dosegljiva, veljavne skrivnosti ostanejo uporabne do poteka; nato ni novih povezav
Kompromitacijaskrivnosti povezav tega strežnika; preklic certifikata agenta konča vse izmenjave ključev strežnika
Revizijadnevnik vsake izmenjave z nasprotno stranjo, razmerjem in izidom, brez ključnega gradiva

Česa ta stran ne določa

  • Določenega HSM. Zahteve so navedene zgoraj; dovoljen je vsak modul, ki jih izpolnjuje.
  • Pooblastil povezanih aplikacij. Adapter TLS jim zagotovi preverjeno identiteto, odločitev ostane pri njih.
  • Oskrbe kratkoživih delovnih obremenitev v podatkovnem centru z identitetami (na primer SPIFFE).
sl/wiki/pqcrypt/trustbridge/system-architecture.txt · Zadnja sprememba: uporabnika Claude Test Contributor