Что такое самоподписанный сертификат и как он работает?

Вы когда-нибудь задумывались, как можно устанавливать безопасные соединения без участия третьей стороны? Именно здесь на помощь приходят самоподписанные сертификаты. Но что такое самоподписанный сертификат и когда его следует использовать?

В этой статье мы погрузимся в тему самоподписанных сертификатов, изучим, как они работают, их преимущества и недостатки, и когда они могут быть правильным выбором. Вы также узнаете, как создавать собственные сертификаты и предотвращать связанные с ними риски.

---

Оглавление

1. Что такое самоподписанный сертификат?
2. Как работают самоподписанные сертификаты?
3. Преимущества самоподписных сертификатов
4. Недостатки самоподписных сертификатов
5. Самоподписанный сертификат против доверенного сертификата
6. Общие случаи использования самоподписанных сертификатов
7. Риски безопасности самоподписанных сертификатов
8. Как создать самоподписанный сертификат (пошаговое руководство)
9. Как безопасно развернуть самоподписанные сертификаты
10. Как избежать предупреждений браузера при использовании самоподписанных сертификатов

---

Что такое самоподписанный сертификат?

Самоподписанный сертификат – это цифровой сертификат, подписанный организацией, которая им владеет, а не доверенным центром сертификации (ЦС). В отличие от сертификатов, выпущенных доверенным центром сертификации, самоподписанный сертификат не проверяется никакой внешней стороной. В результате, он не имеет такого же уровня доверия в публичных сетях, но подходит для определенных сценариев.

Когда Вы заказываете сертификат у центра сертификации, Вы должны отправить запрос на подписание сертификата (CSR), который подтверждает Ваши полномочия и право владения сайтом. В отличие от этого, при использовании самоподписанных сертификатов закрытый ключ, использованный для генерации сертификата, подписывает его. Этот процесс создает сертификат, который Вы можете использовать в доверенной внутренней среде.

Создание самоподписанного сертификата – это как создание собственного пропуска, вместо того, чтобы получить его от доверенного лица. Хотя этот способ подходит для частного, внутреннего использования, сайты, выходящие в открытый доступ, его не примут. Если у Вас есть что-то, что требует доверия со стороны пользователей в Интернете, получение сертификата от доверенного органа – единственный вариант.

---

Как работают самоподписанные сертификаты?

Самоподписанные сертификаты опираются на криптографические принципы для создания безопасных соединений. Вот как это работает:

• Генерация ключей: Сначала система генерирует пару криптографических ключей: открытый ключ и собственный закрытый ключ. Открытый ключ передается всем, кому необходимо проверить сертификат, а закрытый ключ хранится в безопасности и используется для подписи сертификата.
• Цифровая подпись: Сертификат создается путем подписания его закрытым ключом владельца. Эта подпись доказывает подлинность сертификата, поскольку подписать его мог только соответствующий закрытый ключ.
• Безопасная связь: Когда Вы подключаетесь к веб-сайту или приложению, открытый ключ в сертификате шифрует данные, передаваемые между клиентом и сервером, защищая связь .

Далее давайте рассмотрим плюсы и минусы самоподписанных сертификатов.

---

Преимущества самоподписных сертификатов

Существует несколько преимуществ самоподписного сертификата в определенных случаях использования:

1. Экономически эффективно: Поскольку Вам не нужно платить доверенному центру сертификации, самоподписанные сертификаты можно создавать бесплатно, что делает их привлекательным вариантом для внутренних сетей.
2. Мгновенная выдача: Вам не нужно ждать процесса одобрения от центра сертификации, который иногда может занять несколько дней. Самоподписанные сертификаты можно получить немедленно.
3. Контроль: Вы сохраняете полный контроль над выпущенными сертификатами. Это полезно в закрытой среде, где доверие поддерживается изнутри.
4. Идеально подходит для внутреннего использования: Для таких сред, как интранет-сайты, тестирование и внутренние сетевые коммуникации, самоподписанные сертификаты представляют собой практичное решение, не требующее внешнего доверия.

---

Недостатки самоподписных сертификатов

Несмотря на все преимущества, самоподписанные сертификаты имеют и существенные недостатки:

1. Риски безопасности: Основное опасение вызывает отсутствие внешней проверки. Злоумышленник может легко создать самоподписанный сертификат и обмануть пользователей, заставив их думать, что они находятся на легитимном сайте, с помощью атаки “человек посередине”.
2. Предупреждения браузеров: Большинство современных браузеров отображают предупреждения, когда сталкиваются с самоподписанным SSL-сертификатом. Эти предупреждения могут отпугнуть пользователей или полностью лишить их доступа к Вашему сайту.
3. Проблемы доверия: Самоподписанные сертификаты не обеспечивают такого же уровня доверия, как сертификаты, подписанные известным ЦС. В средах, где доверие очень важно, это существенный недостаток.
4. Ограниченные случаи использования: Вы не можете использовать новый самоподписанный сертификат для действующих веб-сайтов и приложений, где пользователи ожидают безопасного соединения и цифровых сертификатов, выданных ЦС.

---

Самоподписанный сертификат против доверенного сертификата

Основное различие между самоподписанным сертификатом и сертификатом, выпущенным доверенным центром сертификации, заключается в том, кто подписывает сертификат. Доверенный сторонний центр сертификации, такой как DigiCert или Comodo , проверяет личность владельца сертификата и подтверждает право собственности на домен и даже юридический статус организации. Ниже перечислены основные факторы, которые отличают эти типы сертификатов:

• Уровень доверия: Браузеры, операционные системы и устройства доверяют действительным SSL-сертификатам, не выдавая предупреждений о безопасности. С другой стороны, самоподписанные сертификаты вызывают ошибки SSL-соединений во внешних сетях и работают без сбоев только внутри сети.
• Стоимость: Самоподписанные сертификаты бесплатны, в то время как сертификаты, подписанные ЦС, могут быть бесплатными и коммерческими, в зависимости от того, что они защищают и кто их выпускает.
• Пример использования: Хотя самоподписанные сертификаты подходят для тестирования, разработки или внутренних серверов,
• Сертификаты, выданные центром сертификации, необходимы “живым” веб-сайтам для шифрования данных при переходе между браузерами пользователей и серверами веб-сайтов.

---

Общие случаи использования самоподписанных сертификатов

Несмотря на свои ограничения, самоподписанные SSL-сертификаты полезны в нескольких сценариях:

1. Локальная разработка: Разработчики часто используют самоподписанные сертификаты в средах разработки, чтобы протестировать безопасную связь без получения сертификата, подписанного ЦС. Это быстро, просто и без лишних хлопот.
2. Интранет и внутренние серверы: Организации используют самоподписанные сертификаты, выпущенные для передачи данных по внутренней сети, где для установления доверия внутри организации не требуется внешний ЦС.
3. IoT-устройства: Устройства Интернета вещей (IoT) и домашние сети иногда используют самоподписанные сертификаты для безопасных соединений, когда внешняя проверка не требуется.

---

Риски безопасности самоподписанных сертификатов

В силу своей природы самоподписанные сертификаты имеют мало существенных рисков:

• Недоверенные источники: Любой человек может создать свой собственный самоподписанный сертификат без надежного центра сертификации. Это позволяет злоумышленникам легко подделать личность и перехватить Ваши данные.
• Предупреждения браузеров: Браузеры предупредят Вас, когда увидят самоподписанный сертификат. Эти предупреждения призваны защитить Вас от небезопасных сайтов.
• Открытые сети: Использование самоподписанного сертификата в открытой сети может сделать Вас уязвимым для хакеров, которые могут воспользоваться отсутствием официальных проверок.

---

Как создать самоподписанный сертификат (пошаговое руководство)

Вот как Вы можете создать самоподписанный сертификат в Linux и MacOS с помощью OpenSSL, широко распространенного набора инструментов для управления SSL-сертификатами:

1. Сгенерируйте закрытый ключ:
   
   openssl genrsa -out privatekey.pem 2048
   
   Это сгенерирует закрытый ключ, который будет использоваться для подписи сертификата.
2. Создайте запрос на подписание сертификата (CSR):
   
   openssl req -new -key privatekey.pem -out certrequest.csr
   
   Вам будет предложено ввести такие данные, как название Вашей страны, организационное подразделение и общее имя (Ваше доменное имя).
3. Создайте самоподписанный сертификат:
   
   openssl x509 -req -days 365 -in certrequest.csr -signkey privatekey.pem -out selfsigned.crt
   
   Эта команда создает самоподписанный сертификат, действительный в течение 365 дней.

Альтернативный способ для Windows

1. Откройте PowerShell от имени администратора
2. Нажмите Win + X, затем выберите Windows PowerShell (Admin).
3. Используйте следующую единственную команду, чтобы создать самоподписанный сертификат и поместить его в хранилище сертификатов локальной машины:
   
   New-SelfSignedCertificate -DnsName "example.com" -CertStoreLocation "cert:\LocalMachine\My"
   
   Замените “example.com” на нужное Вам доменное имя или имя сертификата.
   
4. Если Вам нужно экспортировать сертификат для использования в другом месте, Вы можете сделать это с помощью следующих команд. Этот шаг необязателен, если Вам нужен сертификат только в локальном хранилище машины.
   
   $cert = Get-ChildItem -Path Cert:\LocalMachine\My | Where-Object { $_.Subject -like "*example.com*" } Export-Certificate -Cert $cert -FilePath "C:\path\to\certificate.cer" Export-PfxCertificate -Cert $cert -FilePath "C:\path\to\certificate.pfx" -Password (ConvertTo-SecureString -String "YourPassword" -Force -AsPlainText)
   
   При необходимости настройте пути к файлам и пароль.

Лучшие практики при использовании самоподписных сертификатов

Использование самоподписанных сертификатов требует некоторых соображений. Вот где их можно установить:

1. Закрытые среды: Ограничьте использование самоподписанных сертификатов средами, в которых все стороны доверяют друг другу, например, интрасетями или локальными тестовыми серверами.
2. Дополнительные уровни безопасности: Соедините самоподписанные SSL-сертификаты с такими мерами безопасности, как VPN или брандмауэры, чтобы уменьшить количество угроз безопасности и лазеек.
3. Регулярная ротация: Хотя это может показаться излишеством для самоподписанных сертификатов, их периодическая ротация может быть частью более широкой стратегии безопасности. Периодически меняйте их, чтобы предотвратить уязвимости.

---

Как безопасно развернуть самоподписанные сертификаты

При развертывании самоподписанных сертификатов Вы должны правильно их настроить, чтобы обеспечить безопасное соединение. Начните с настройки Вашего сервера на использование HTTPS.

Например, если Вы используете Apache, обновите файл httpd.conf или ssl.conf , чтобы указать на файлы сертификатов и закрытых ключей. В Nginx Вы должны отредактировать файл nginx.conf, чтобы включить пути к этим файлам в конфигурацию блока Вашего сервера.

Как только HTTPS будет включен, следующим шагом будет проверка и ужесточение контроля доступа на Вашем сервере. Убедитесь, что правила Вашего брандмауэра разрешают трафик только из доверенных источников. Настройте разрешения пользователей на Вашем сервере, чтобы разрешить доступ только авторизованным лицам. Например, в системах на базе Unix используются такие команды, какchmod и chown, чтобы установить соответствующие разрешения на файлы и права собственности на них.

Поддержание этих настроек в актуальном состоянии гарантирует безопасность среды и защищает Ваш самоподписанный сертификат от неправильного использования.

---

Как избежать предупреждений браузера при использовании самоподписанных сертификатов

Предупреждения браузера появляются потому, что доверенный ЦС не подписывает сертификат. Чтобы обойти эти предупреждения:

1. Установите сертификат локально: Добавьте самоподписанный сертификат в доверенное хранилище Вашего браузера на машинах разработчиков.
2. Пользовательские корневые сертификаты: Создайте свой собственный самоподписанный ЦС и распространите его корневой сертификат среди браузеров в Вашей организации.
3. Примите предупреждения: В средах разработки Вы можете вручную принять предупреждения, чтобы продолжить тестирование.

---

Заключение

В заключение хочу сказать, что самоподписанные сертификаты – это гибкое и экономичное решение для определенных случаев использования, особенно во внутренних сетях и средах разработки. Безопасны ли самоподписанные сертификаты? Да, с точки зрения шифрования. Они следуют тем же криптографическим протоколам, что и коммерческие сертификаты. Им не хватает доверия к сертификатам, выданным ЦС, но при правильном использовании они все равно могут обеспечить безопасную связь.