~~NOTOC~~
====== Szenario 12.1: PEM Export/Import ======

<WRAP round info>
**Kategorie:** [[.:start|Import/Export]] \\
**Komplexität:** ⭐⭐ (Niedrig) \\
**Voraussetzungen:** Zertifikat oder Schlüssel \\
**Geschätzte Zeit:** 10-15 Minuten
</WRAP>

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===== Beschreibung =====

Dieses Szenario beschreibt den **Export und Import im PEM-Format** (Privacy-Enhanced Mail). PEM ist das gängigste Format für Zertifikate und Schlüssel auf Linux/Unix-Systemen und wird von OpenSSL nativ unterstützt.

**PEM-Eigenschaften:**
  * **Encoding:** Base64 mit Header/Footer
  * **Header:** ''-----BEGIN CERTIFICATE-----'' etc.
  * **Lesbarkeit:** Textdatei, leicht zu inspizieren
  * **Verkettung:** Mehrere Objekte in einer Datei möglich

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===== PEM-Typen =====

^  Typ  ^  Header  ^  Inhalt  ^
| Zertifikat | ''BEGIN CERTIFICATE'' | X.509 Zertifikat |
| Private Key | ''BEGIN PRIVATE KEY'' | PKCS#8 unverschlüsselt |
| Encrypted Key | ''BEGIN ENCRYPTED PRIVATE KEY'' | PKCS#8 verschlüsselt |
| RSA Key | ''BEGIN RSA PRIVATE KEY'' | PKCS#1 (legacy) |
| CSR | ''BEGIN CERTIFICATE REQUEST'' | PKCS#10 CSR |
| CRL | ''BEGIN X509 CRL'' | Certificate Revocation List |

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===== Code-Beispiel: Zertifikat als PEM exportieren =====

<code csharp>
using WvdS.Security.Cryptography.X509Certificates.Extensions.PQ;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;

using var ctx = PqCryptoContext.Initialize();

// Zertifikat laden
var cert = new X509Certificate2("certificate.pfx", "password");

// Als PEM exportieren
ctx.ToPemFile(cert, "certificate.pem");

// Oder als String
string pemString = ctx.ToPem(cert);
Console.WriteLine(pemString);

// Ausgabe:
// -----BEGIN CERTIFICATE-----
// MIIBkTCB+wIJAK... (Base64)
// -----END CERTIFICATE-----
</code>

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===== Code-Beispiel: Private Key als PEM =====

<code csharp>
using var ctx = PqCryptoContext.Initialize();

// Schlüssel generieren
using var keyPair = ctx.GenerateKeyPair(PqAlgorithm.MlDsa65);

// Unverschlüsseltes PEM (NUR für Tests!)
keyPair.ToPemFile("private-key.pem");

// Verschlüsseltes PEM (EMPFOHLEN)
keyPair.ToEncryptedPemFile(
    path: "private-key-encrypted.pem",
    password: "StrongPassword123!",
    pbeAlgorithm: PbeAlgorithm.Aes256Cbc,
    iterations: 100000
);

// Public Key separat
keyPair.PublicKey.ToPemFile("public-key.pem");
</code>

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===== Code-Beispiel: PEM importieren =====

<code csharp>
using var ctx = PqCryptoContext.Initialize();

// Zertifikat aus PEM laden
var cert = ctx.LoadCertificate("certificate.pem");
Console.WriteLine($"Subject: {cert.Subject}");
Console.WriteLine($"Gültig bis: {cert.NotAfter:d}");

// Verschlüsselten Private Key laden
var privateKey = ctx.LoadPrivateKey(
    path: "private-key-encrypted.pem",
    password: "StrongPassword123!"
);

// Zertifikat mit Private Key kombinieren
var certWithKey = ctx.LoadCertificateWithPrivateKey(
    certPath: "certificate.pem",
    keyPath: "private-key-encrypted.pem",
    keyPassword: "StrongPassword123!"
);

Console.WriteLine($"Hat Private Key: {certWithKey.HasPrivateKey}");
</code>

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===== Code-Beispiel: Zertifikatskette als PEM =====

<code csharp>
public class PemChainExporter
{
    public void ExportChainAsPem(
        X509Certificate2 endEntity,
        X509Certificate2Collection chain,
        string outputPath)
    {
        using var ctx = PqCryptoContext.Initialize();
        var sb = new StringBuilder();

        // End-Entity Zertifikat zuerst
        sb.AppendLine("# End-Entity Certificate");
        sb.AppendLine(ctx.ToPem(endEntity));

        // Dann Intermediate CAs
        foreach (var cert in chain.OrderBy(c => c.NotAfter))
        {
            if (cert.Thumbprint != endEntity.Thumbprint)
            {
                sb.AppendLine($"# Intermediate: {cert.Subject}");
                sb.AppendLine(ctx.ToPem(cert));
            }
        }

        File.WriteAllText(outputPath, sb.ToString());
        Console.WriteLine($"Chain exportiert: {outputPath}");
    }

    public X509Certificate2Collection ImportChainFromPem(string pemPath)
    {
        using var ctx = PqCryptoContext.Initialize();
        var pemContent = File.ReadAllText(pemPath);
        var collection = new X509Certificate2Collection();

        // PEM-Blöcke extrahieren
        var certPattern = @"-----BEGIN CERTIFICATE-----(.*?)-----END CERTIFICATE-----";
        var matches = Regex.Matches(pemContent, certPattern, RegexOptions.Singleline);

        foreach (Match match in matches)
        {
            var base64 = match.Groups[1].Value.Trim();
            var certBytes = Convert.FromBase64String(base64);
            collection.Add(new X509Certificate2(certBytes));
        }

        Console.WriteLine($"{collection.Count} Zertifikate importiert");
        return collection;
    }
}
</code>

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===== Code-Beispiel: CSR als PEM =====

<code csharp>
using var ctx = PqCryptoContext.Initialize();

// Schlüssel und CSR erstellen
using var keyPair = ctx.GenerateKeyPair(PqAlgorithm.MlDsa65);

var csr = ctx.CreateCertificateRequest(
    keyPair,
    new DnBuilder()
        .AddCN("www.example.com")
        .AddO("Example GmbH")
        .Build()
);

// CSR als PEM exportieren
string csrPem = ctx.ToPem(csr);
File.WriteAllText("request.csr", csrPem);

// Ausgabe:
// -----BEGIN CERTIFICATE REQUEST-----
// MIIBkTCB+wIJAK... (Base64)
// -----END CERTIFICATE REQUEST-----
</code>

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===== Code-Beispiel: CRL als PEM =====

<code csharp>
using var ctx = PqCryptoContext.Initialize();

// CRL erstellen
var crlBuilder = new CertificateRevocationListBuilder();
// ... Zertifikate hinzufügen ...

var crlBytes = crlBuilder.Build(caCert, caKey, crlNumber, nextUpdate);

// CRL als PEM exportieren
var crlPem = new StringBuilder();
crlPem.AppendLine("-----BEGIN X509 CRL-----");
crlPem.AppendLine(Convert.ToBase64String(crlBytes, Base64FormattingOptions.InsertLineBreaks));
crlPem.AppendLine("-----END X509 CRL-----");

File.WriteAllText("revoked.crl.pem", crlPem.ToString());

// CRL aus PEM laden
var crlContent = File.ReadAllText("revoked.crl.pem");
var base64 = Regex.Match(crlContent, @"-----BEGIN X509 CRL-----(.*?)-----END X509 CRL-----",
    RegexOptions.Singleline).Groups[1].Value.Trim();
var crlData = Convert.FromBase64String(base64);
</code>

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===== PEM-Konvertierung mit OpenSSL =====

<code bash>
# DER zu PEM konvertieren
openssl x509 -in cert.der -inform DER -out cert.pem -outform PEM

# PEM zu DER konvertieren
openssl x509 -in cert.pem -inform PEM -out cert.der -outform DER

# PEM-Zertifikat inspizieren
openssl x509 -in cert.pem -text -noout

# Private Key verschlüsseln
openssl pkcs8 -topk8 -in key.pem -out key-encrypted.pem -aes256

# Private Key entschlüsseln
openssl pkcs8 -in key-encrypted.pem -out key.pem
</code>

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===== Branchenspezifische PEM-Verwendung =====

^  System  ^  PEM-Format  ^  Besonderheit  ^
| **Apache** | Separate .crt und .key | SSLCertificateFile, SSLCertificateKeyFile |
| **Nginx** | Chain in einer .pem | ssl_certificate (fullchain) |
| **HAProxy** | Cert + Key in einer Datei | bind ... ssl crt combined.pem |
| **OpenSSL** | Alle Formate | Standard-Tool |
| **Kubernetes** | Base64-kodiert in Secrets | kubectl create secret tls |

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===== Verwandte Szenarien =====

^  Beziehung  ^  Szenario  ^  Beschreibung  ^
| **Alternative** | [[.:pfx_export|12.2 PFX Export]] | Windows-Format |
| **Verwandt** | [[.:pkcs7_chain|12.3 PKCS#7 Chain]] | Nur Zertifikate |
| **Verwandt** | [[de:int:pqcrypt:szenarien:schluessel:speicherung|11.2 Schlüsselspeicherung]] | Sichere Aufbewahrung |

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{{tag>szenario import export pem base64 openssl}}

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//Wolfgang van der Stille @ EMSR DATA d.o.o. - Post-Quantum Cryptography Professional//