كيف تعمل شهادة X.509؟

عندما تتواصل الأجهزة مع بعضها البعض عبر الإنترنت ، فإن التحدي الرئيسي الذي يواجهونه هو ضمان أن المعلومات التي تتم مشاركتها تأتي من مصدر شرعي.

على سبيل المثال ، في حالة هجوم سيبراني من نوع man-in-the-middle ، يعترض طرف ثالث ضار الاتصالات بين طرفين يتنصت على اتصالاتهما ويتحكم في تدفق المعلومات بينهما.

في مثل هذا الهجوم ، قد يعتقد الطرفان المتصلان أنهما يتواصلان مباشرة مع كل منهما. في المقابل ، هناك وسيط ثالث ينقل رسائلهم ويوجه تفاعلهم.

تم تقديم شهادات X.509 لحل هذه المشكلة عن طريق مصادقة الأجهزة والمستخدمين عبر الإنترنت وتوفير اتصال آمن.

شهادة X.509 هي شهادة رقمية تُستخدم للتحقق من هوية المستخدمين أو الأجهزة أو المجالات التي تتصل عبر الشبكة.

الشهادة الرقمية هي ملف إلكتروني يستخدم لتحديد الكيانات التي تتواصل عبر الشبكات مثل الإنترنت.

تحتوي شهادات X.509 على مفتاح عام ومعلومات عن مستخدم الشهادة وتوقيع رقمي يستخدم للتحقق من أنه ينتمي إلى الكيان الذي لديه. في حالة شهادات X.509 ، فإن التوقيعات الرقمية هي توقيعات إلكترونية يتم إنشاؤها باستخدام المفتاح الخاص الموجود في شهادات X.509.

يتم تصنيع شهادات X.509 وفقًا لمعيار الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) ، والذي يوفر إرشادات حول تنسيق البنية التحتية للمفتاح العام (PKI) لضمان أقصى قدر من الأمان.

تعد شهادات X.509 مفيدة جدًا في تأمين الاتصالات ومنع الجهات الضارة من اختطاف الاتصالات وانتحال صفة المستخدمين الآخرين.

مكونات شهادة X.509

وفقًا لـ RFC 5280 ، منشور من قبل فريق عمل هندسة الإنترنت (IETF) ، المسؤول عن الخروج بالمعايير التي تشكل مجموعة بروتوكولات الإنترنت ، يتكون هيكل شهادة X.509 v3 من المكونات التالية:

• الإصدار – يصف هذا الحقل إصدار شهادة X.509 قيد الاستخدام
• الرقم التسلسلي – عدد صحيح موجب يتم تعيينه بواسطة المرجع المصدق (CA) لكل شهادة
• التوقيع – يحتوي على معرّف للخوارزمية التي استخدمها المرجع المصدق للتوقيع على شهادة X.509 معينة
• المُصدر – يحدد السلطة المُصدقة التي وقعت وأصدرت شهادة X.509
• الصلاحية – تحدد الفترة الزمنية التي تصبح فيها الشهادة صالحة
• الموضوع – يحدد الكيان المرتبط بالمفتاح العام المخزن في حقل المفتاح العام للشهادة
• معلومات المفتاح العام للموضوع – تحتوي على المفتاح العام وهوية الخوارزمية التي يتم استخدام المفتاح معها.
• المعرفات الفريدة – هذه معرفات فريدة للموضوعات والمصدرين في حالة إعادة استخدام أسماء الموضوعات أو أسماء المُصدرين بمرور الوقت.
• الامتدادات – يوفر هذا الحقل طرقًا لإقران السمات الإضافية بالمستخدمين أو المفاتيح العامة وأيضًا إدارة العلاقات بين المراجع المعتمدة.

المكونات المذكورة أعلاه تشكل شهادة X.509 v3.

أسباب استخدام شهادة X.509

هناك عدة أسباب لاستخدام شهادات X.509. بعض هذه الأسباب هي:

# 1. المصادقة

ترتبط شهادات X.509 بأجهزة ومستخدمين محددين ولا يمكن نقلها بين المستخدمين أو الأجهزة. لذلك ، يوفر هذا طريقة دقيقة وموثوقة للتحقق من الهوية الحقيقية للكيانات التي تصل إلى الموارد وتستخدمها في الشبكات. بهذه الطريقة ، تتجنب منتحلي الشخصيات والكيانات الخبيثة وتبني الثقة بين بعضهم البعض.

# 2. قابلية التوسع

تعد البنية التحتية للمفتاح العام التي تدير شهادات X.509 قابلة للتطوير بدرجة كبيرة ويمكنها تأمين مليارات المعاملات دون الشعور بالارتباك.

# 3. سهولة الاستعمال

شهادات X.509 سهلة الاستخدام والإدارة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تلغي حاجة المستخدمين لإنشاء كلمات مرور وتذكرها واستخدامها للوصول إلى الموارد. هذا يقلل من مشاركة المستخدمين في التحقق ، مما يجعل العملية خالية من الإجهاد للمستخدمين. يتم دعم الشهادات أيضًا من خلال العديد من البنى التحتية للشبكة الحالية.

# 4. حماية

مزيج من الميزات التي توفرها شهادات X.509 ، بالإضافة إلى أداء تشفير البيانات ، اتصال آمن بين الكيانات المختلفة.

هذا يمنع الهجمات الإلكترونية مثل هجمات man-in-the-middle ، وانتشار البرامج الضارة ، واستخدام بيانات اعتماد المستخدم المخترقة. حقيقة أن شهادات X.509 موحدة ويتم تحسينها بانتظام تجعلها أكثر أمانًا.

سيستفيد المستخدمون كثيرًا باستخدام شهادات X.509 لتأمين الاتصالات والتحقق من صحة الأجهزة والمستخدمين الذين يتواصلون معهم.

كيف تعمل شهادات X.509

الشيء الأساسي في شهادات X.509 هو القدرة على مصادقة هوية حامل الشهادة.

نتيجة لذلك ، يتم الحصول على شهادات X.509 عادةً من المرجع المصدق (CA) الذي يتحقق من هوية الكيان الذي يطلب الشهادة ويصدر شهادة رقمية بمفتاح عام مرتبط بالكيان والمعلومات الأخرى التي يمكن استخدامها لتحديد شخصية. ثم تربط شهادة X.509 كيانًا بالمفتاح العام المرتبط به.

على سبيل المثال ، عند الوصول إلى موقع ويب ، يطلب مستعرض الويب صفحة الويب من الخادم. ومع ذلك ، لا يخدم الخادم صفحة الويب مباشرة. يقوم أولاً بمشاركة شهادة X.509 الخاصة به مع مستعرض الويب الخاص بالعميل.

بمجرد استلامها ، يتحقق مستعرض الويب من صحة الشهادة وصلاحيتها ويؤكد أنها صادرة عن مرجع مصدق موثوق به. إذا كان الأمر كذلك ، يستخدم المتصفح المفتاح العام في شهادة X.509 لتشفير البيانات وإنشاء اتصال آمن بالخادم.

يقوم الخادم بعد ذلك بفك تشفير المعلومات المشفرة المرسلة من المتصفح باستخدام مفتاحه الخاص وإعادة إرسال المعلومات التي تطلبها المتصفحات.

يتم تشفير هذه المعلومات قبل أن يتم تشفيرها ، ويقوم المتصفح بفك تشفيرها باستخدام المفتاح المتماثل المشترك قبل عرضها على المستخدمين. جميع المعلومات اللازمة لتشفير وفك تشفير تبادل المعلومات هذا واردة في شهادة X.509.

استخدامات شهادة X.509

تستخدم شهادة X.509 في المجالات التالية:

# 1. شهادات البريد الإلكتروني

شهادات البريد الإلكتروني هي نوع من شهادات X.509 تُستخدم لمصادقة وتأمين إرسال البريد الإلكتروني. تأتي شهادات البريد الإلكتروني كملفات رقمية يتم تثبيتها بعد ذلك على تطبيقات البريد الإلكتروني.

تسمح شهادات البريد الإلكتروني هذه ، التي تستخدم البنية التحتية للمفتاح العام (PKI) ، للمستخدمين بتوقيع بريدهم الإلكتروني رقميًا وكذلك تشفير محتويات رسائل البريد الإلكتروني التي يتم إرسالها عبر الإنترنت.

عند إرسال بريد إلكتروني ، يستخدم عميل البريد الإلكتروني الخاص بالمرسل المفتاح العام للمستلم لتشفير محتوى البريد الإلكتروني. يتم فك تشفير هذا بدوره بواسطة المتلقي باستخدام مفتاحه الخاص.

هذا مفيد في منع هجوم man-in-the-middle حيث يتم تشفير محتويات رسائل البريد الإلكتروني أثناء النقل وبالتالي لا يمكن فك تشفيرها بواسطة أفراد غير مصرح لهم.

لإضافة توقيعات رقمية ، يستخدم عملاء البريد الإلكتروني المفاتيح الخاصة للمرسل لتوقيع رسائل البريد الإلكتروني الصادرة رقميًا. من ناحية أخرى ، يستخدم المستلم المفتاح العام للتحقق من أن البريد الإلكتروني جاء من المرسل المعتمد. يساعد هذا أيضًا في منع هجمات man-in-the-middle.

# 2. التوقيع بالرمز

للمطورين والشركات التي تنتج التعليمات البرمجية والتطبيقات والبرامج النصية والبرامج ، يتم استخدام شهادة X.509 لوضع توقيع رقمي على منتجاتهم ، والذي يمكن أن يكون رمزًا أو تطبيقًا مترجمًا.

استنادًا إلى شهادة X.509 ، يتحقق هذا التوقيع الرقمي من أن الكود المشترك هو من الكيان المعتمد وأنه لم يتم إجراء أي تعديلات على الكود أو التطبيق من قبل كيانات غير مصرح لها.

هذا مفيد بشكل خاص في منع تغيير التعليمات البرمجية والتطبيقات من تضمين البرامج الضارة والشفرات الضارة الأخرى التي يمكن استغلالها لإلحاق الضرر بالمستخدمين.

يمنع توقيع الكود العبث برمز التطبيق ، خاصةً عند مشاركته وتنزيله على مواقع تنزيل تابعة لجهات خارجية. يمكن الحصول على شهادات توقيع الرمز من مرجع مصدق موثوق به مثل SSL.

# 3. توقيع الوثيقة

عند مشاركة المستندات عبر الإنترنت ، من السهل جدًا تغيير المستندات دون اكتشافها ، حتى من قِبل الأشخاص ذوي المهارات التقنية القليلة جدًا. كل ما هو مطلوب هو محرر المستندات الصحيح وتطبيق معالجة الصور للقيام بهذه المهمة.

لذلك ، من المهم بشكل خاص أن يكون لديك طريقة للتحقق من أن المستندات لم يتم تغييرها ، خاصة إذا كانت تحتوي على معلومات حساسة. لسوء الحظ ، لا يمكن للتوقيعات التقليدية المكتوبة بخط اليد القيام بذلك.

هذا هو المكان الذي يكون فيه توقيع المستند باستخدام شهادات X.509 مفيدًا. تسمح شهادات التوقيع الرقمي التي تستخدم شهادات X.509 للمستخدمين بإضافة توقيعات رقمية إلى تنسيقات ملفات مستندات مختلفة. للقيام بذلك ، يتم توقيع المستند رقميًا باستخدام مفتاح خاص ثم توزيعه مع المفتاح العام والشهادة الرقمية.

يوفر هذا طريقة لضمان عدم العبث بالمستندات التي تتم مشاركتها عبر الإنترنت وحماية المعلومات الحساسة. كما يوفر طريقة للتحقق من المرسل الحقيقي للمستندات.

# 4. الهوية الإلكترونية الصادرة عن الحكومة

هناك تطبيق آخر لشهادة X.509 وهو توفير الأمان للتحقق من هوية الأشخاص عبر الإنترنت. للقيام بذلك ، يتم استخدام شهادات X.509 جنبًا إلى جنب مع الهوية الإلكترونية الصادرة عن الحكومة بغرض التحقق من الهوية الحقيقية للأشخاص عبر الإنترنت.

عندما يحصل شخص ما على هوية إلكترونية صادرة عن جهة حكومية ، فإن الجهة الحكومية التي تصدر الهوية الإلكترونية ستتحقق من هوية الفرد باستخدام الأساليب التقليدية مثل جوازات السفر أو رخصة القيادة.

بمجرد التحقق من هويتهم ، يتم أيضًا إصدار شهادة X.509 مرتبطة بمعرف إلكتروني فردي. تحتوي هذه الشهادة على المعلومات الشخصية والمفتاح العام للفرد.

يمكن للأشخاص بعد ذلك استخدام الهوية الإلكترونية الصادرة عن الحكومة مع شهادة X.509 المرتبطة بها لمصادقة أنفسهم عبر الإنترنت ، لا سيما عند الوصول إلى الخدمات الحكومية عبر الإنترنت.

كيف تحصل على شهادة X.509

هناك عدة طرق للحصول على شهادة X.509. تتضمن بعض الطرق الرئيسية للحصول على شهادة X.509 ما يلي:

# 1. إنشاء شهادة موقعة ذاتيا

يتضمن الحصول على شهادة موقعة ذاتيًا إنشاء شهادة X.509 الخاصة بك على جهازك. يتم ذلك باستخدام أدوات مثل OpenSSL المثبتة والمستخدمة لإنشاء شهادات موقعة ذاتيًا. ومع ذلك ، فإن الشهادات الموقعة ذاتيًا ليست مثالية للاستخدام الإنتاجي بسبب كونها موقعة ذاتيًا مع عدم وجود طرف ثالث موثوق به للتحقق من هوية المستخدم

# 2. احصل على شهادة X.509 مجانية

هناك مراجع تصديق عامة تصدر للمستخدمين شهادات X.509 مجانية. مثال على مثل هذه المنظمة غير الهادفة للربح هو Let’s Encrypt ، المدعومة من شركات مثل Cisco و Chrome و Meta و Mozilla ، من بين العديد من الشركات الأخرى. Let’s Encrypt ، وهي جهة مصدق عليها تصدر شهادات X.509 مجانًا ، أصدرت حتى الآن شهادات لأكثر من 300 مليون موقع ويب.

# 3. شراء شهادة X.509

هناك أيضًا هيئات تصديق تجارية تبيع شهادات X.509. بعض هذه الشركات تشمل DigiCert و Comodo و GlobalSign. تقدم هذه الشركات أنواعًا مختلفة من الشهادات مقابل رسوم.

# 4. طلب توقيع الشهادة (CSR)

طلب توقيع الشهادة (CSR) هو ملف يحتوي على جميع المعلومات حول مؤسسة أو موقع ويب أو مجال. ثم يتم إرسال هذا الملف إلى المرجع المصدق للتوقيع. بمجرد توقيع المرجع المصدق على CSR ، يمكن استخدامه لإنشاء شهادة X.509 للكيان الذي أرسل CSR.

هناك طرق مختلفة للحصول على شهادات X.509. لتحديد أفضل طريقة للحصول على شهادة X.509 ، ضع في اعتبارك المكان الذي سيتم استخدامه فيه والتطبيق الذي سيستخدم شهادة X.509.

الكلمات الأخيرة

في عالم تنتشر فيه عمليات اختراق البيانات وتنتشر فيه الهجمات الإلكترونية مثل هجمات man-in-the-middle ، من المهم تأمين بياناتك من خلال الشهادات الرقمية مثل شهادات X.509.

هذا لا يضمن فقط أن المعلومات الحساسة لا تقع في الأيدي الخطأ ، بل يؤسس أيضًا الثقة بين الأطراف المتصلين مما يسمح لهم بالعمل مع التأكد من أنهم يتعاملون مع الأطراف المصرح لهم وليس الجهات الفاعلة أو الوسطاء الخبيثة.

من السهل بناء الثقة مع من تتواصل معهم إذا كانت لديك شهادة رقمية تثبت هويتك الحقيقية. هذا مهم في أي معاملة تتم عبر الإنترنت.