Zertifikate in der IT – Teil 1: Was sie sind und warum sie unverzichtbar sind

Zertifikate sind ein essenzieller Bestandteil der IT und IT--Sicherheit. Sie ermöglichen verschlüsselte Kommunikation, Identitätsprüfung und Vertrauenswürdigkeit in digitalen Systemen. Doch was genau sind Zertifikate, warum sind sie notwendig, und welche Unterschiede gibt es zwischen öffentlichen, privaten und selbstsignierten Zertifikaten?

Was sind digitale Zertifikate?

Ein digitales Zertifikat ist eine Art elektronischer Ausweis, der bestätigt, dass eine bestimmte Entität (z. B. ein Server, eine Anwendung oder eine Person) vertrauenswürdig ist. Es enthält kryptografische Informationen, die zur sicheren Identifikation und Verschlüsselung genutzt werden.

Jedes Zertifikat basiert auf Public-Key-Kryptographie und enthält:

• Den öffentlichen Schlüssel der Entität (z. B. eines Webservers)
• Den Namen und die Identität des Besitzers (z. B. Domainname oder Organisation)
• Die ausstellende Zertifizierungsstelle (CA, Certificate Authority)
• Die Gültigkeitsdauer des Zertifikats
• Eine digitale Signatur der CA, die die Echtheit des Zertifikats bestätigt

Ein Zertifikat allein reicht jedoch nicht aus – entscheidend ist, wer es ausgestellt hat und ob diese Stelle vertrauenswürdig ist.

Was sind Zertifizierungsstellen (CAs) und warum sind sie wichtig?

Eine Zertifizierungsstelle (CA) ist eine vertrauenswürdige Instanz, die digitale Zertifikate ausstellt und damit die Identität der zertifizierten Entität bestätigt. CAs sind das Rückgrat der Public-Key-Infrastruktur (PKI) und sorgen dafür, dass Zertifikate überprüft und verifiziert werden können.

Arten von Zertifizierungsstellen

1. Öffentliche CAs
• Bekannte Anbieter wie DigiCert, GlobalSign, Let's Encrypt oder Sectigo stellen Zertifikate aus, die von allen gängigen Betriebssystemen und Browsern als vertrauenswürdig eingestuft werden.
• Diese CAs sind in den Root-Zertifikaten der Betriebssysteme und Browser hinterlegt, wodurch ihre Zertifikate sofort als gültig anerkannt werden.
2. Private CAs
• Unternehmen oder Organisationen können eine eigene Zertifizierungsstelle betreiben, um Zertifikate für interne Systeme auszustellen.
• Diese Zertifikate sind nur innerhalb der eigenen IT-Umgebung vertrauenswürdig, solange die Root-CA im Unternehmensnetzwerk bekannt und als vertrauenswürdig hinterlegt ist.
• Einsatzbeispiele: VPN, interne Webanwendungen, Authentifizierung von Clients in Zero-Trust-Umgebungen.
3. Self-Signed Zertifikate
• Selbstsignierte Zertifikate werden ohne eine externe CA erstellt – der Server „beglaubigt“ sich also selbst.
• Diese Zertifikate sind standardmäßig nicht vertrauenswürdig, weil keine unabhängige Instanz ihre Echtheit überprüft hat.
• Sie werden oft für Testumgebungen genutzt, sind aber für den produktiven Einsatz problematisch, da sie zu Sicherheitswarnungen in Browsern und Anwendungen führen.

Wodurch wird eine CA vertrauenswürdig?

Ein Zertifikat wird nur als gültig angesehen, wenn es von einer anerkannten CA ausgestellt wurde. Die Vertrauenswürdigkeit basiert auf:

• Root-Zertifikaten, die in Betriebssystemen und Browsern als vertrauenswürdig hinterlegt sind
• Strikten Validierungsprozessen, die sicherstellen, dass Zertifikate nur an autorisierte Entitäten ausgegeben werden
• Regelmäßigen Audits und Sicherheitsprüfungen, um Missbrauch zu verhindern

Daher sind selbstsignierte Zertifikate und private CAs außerhalb des eigenen Unternehmensnetzwerks nicht vertrauenswürdig, es sei denn, das Root-Zertifikat wird manuell in die vertrauenswürdigen Zertifikatspeicher importiert.

Wo werden Zertifikate konkret eingesetzt?

Zertifikate sind überall in der IT im Einsatz – sei es für den Schutz von Websites, E-Mails oder Netzwerkverbindungen. Hier einige wichtige Anwendungsfälle:

1. Webserver, Webanwendungen & HTTPS

Jede moderne Webanwendung nutzt HTTPS mit einem TLS-Zertifikat für die Verschlüsselung des Datenverkehrs.

• Öffentliche Webseiten und Dienste benötigen ein von einer öffentlichen CA ausgestelltes Zertifikat, damit es von Browsern automatisch als vertrauenswürdig erkannt wird.
• Interne Dienste oder Anwendungen verwenden oft Zertifikate von privaten CAs, da diese nur innerhalb des Unternehmensnetzwerks gültig sein müssen.

2. VPN-Verbindungen & Netzwerkzugriff

VPNs nutzen Zertifikate für die Authentifizierung von Clients und Servern:

• Bei SSL-VPNs (z. B. Sophos SSL-VPN oder OpenVPN) wird das Zertifikat genutzt, um die Identität des VPN-Servers zu bestätigen und die Verbindung zu verschlüsseln.
• Unternehmen setzen oft eine eigene CA ein, um Zertifikate für die VPN-Clients auszustellen.

3. E-Mail-Verschlüsselung & Authentifizierung

Zertifikate spielen eine Schlüsselrolle bei der Absicherung von E-Mails:

• S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions) ermöglicht Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und digitale Signaturen. (Verweis zu: https://www.comp4u.de/unternehmen/fachbeitraege/it-grundlagen/s-mime-sicherheit-durch-digitale-zertifikate)
• TLS-Zertifikate werden für die verschlüsselte Übertragung von E-Mails zwischen Mailservern genutzt.
• DKIM (DomainKeys Identified Mail) verwendet Zertifikate zur Signierung ausgehender E-Mails, um Fälschungen zu verhindern.

4. Client- und Geräteauthentifizierung (Zero Trust & IAM)

In Zero-Trust-Netzwerken (Link zu https://www.comp4u.de/unternehmen/fachbeitraege/it-grundlagen/modern-remote-access-ztna-vpn ) wird keinem Gerät oder Benutzer standardmäßig vertraut. Zertifikate spielen hier eine zentrale Rolle bei der Authentifizierung von Geräten:

• Gerätezertifikate können statt Passwörtern genutzt werden, um Geräte zu authentifizieren (z. B. in Microsoft Intune).
• Smartcards & Hardware-Token nutzen Zertifikate zur Authentifizierung von Benutzern ohne Passwort.
  
  

5. Code-Signing & Software-Sicherheit

Um sicherzustellen, dass eine Anwendung nicht manipuliert und ggf. mit Malware infiziert wurde, setzen Entwickler Code-Signing-Zertifikate ein:

• Software-Signaturen mit Zertifikaten verhindern, dass Malware sich als legitime Software ausgibt.
• Betriebssysteme blockieren oft Anwendungen, die nicht mit einem gültigen Zertifikat signiert wurden.

Fazit

Digitale Zertifikate sind das Fundament moderner IT-Sicherheit. Sie schützen Webseiten, verschlüsseln Kommunikation und ermöglichen eine sichere Authentifizierung in Netzwerken. Doch nicht jedes Zertifikat ist automatisch vertrauenswürdig – es kommt darauf an, wer es ausgestellt hat, wie es verwaltet wird und wo es eingesetzt wird.

Im nächsten Teil der Blogreihe werfen wir einen detaillierten Blick auf die verschiedenen Dateiformate von Zertifikaten – warum gibt es sie, was unterscheidet sie, und wie kann man sie konvertieren?

Sie benötigen Unterstützung bei der Verwaltung oder Implementierung von Zertifikaten in Ihrem Unternehmen? Kontaktieren Sie uns unter +49 6103 9707-500 oder per E-Mail an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein..