¿Cómo funciona un certificado X.509?

Cuando los dispositivos se comunican entre sí a través de Internet, un reto clave al que se enfrentan es asegurarse de que la información que se comparte procede de una fuente legítima.

Por ejemplo, en el caso de un ciberataque man-in-the-middle, un tercero malintencionado intercepta las comunicaciones entre dos partes espiando su comunicación y controlando el flujo de información entre ellas.

En un ataque de este tipo, las dos partes comunicantes pueden pensar que se comunican directamente entre sí. En cambio, hay un tercer intermediario que retransmite sus mensajes y dirige su interacción.

Los certificados X.509 se introdujeron para resolver este problema autenticando dispositivos y usuarios a través de Internet y proporcionando una comunicación segura.

Un certificado X.509 es un certificado digital utilizado para verificar la identidad de usuarios, dispositivos o dominios que se comunican a través de una red.

Un certificado digital es un archivo electrónico utilizado para identificar a las entidades que se comunican a través de redes como Internet.

Los certificados X.509 contienen una clave pública, información sobre el usuario del certificado y una firma digital utilizada para verificar que pertenece a la entidad que lo posee. En el caso de los certificados X.509, las firmas digitales son firmas electrónicas que se crean utilizando la clave privada contenida en los certificados X.509.

Los certificados X.509 se realizan de acuerdo con la norma de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), que proporciona directrices sobre el formato de la Infraestructura de Clave Pública (PKI) para garantizar la máxima seguridad.

Los certificados X.509 son muy útiles para asegurar la comunicación y evitar que actores maliciosos secuestren la comunicación y se hagan pasar por otros usuarios.

Componentes de un certificado X.509

Según el RFC 5280, una publicación del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF), responsable de elaborar las normas que componen el conjunto de protocolos de Internet, la estructura de un certificado X.509 v3 está formada por los siguientes componentes:

• Versión – este campo describe la versión del certificado X.509 que se está utilizando
• Número de serie – un número entero positivo asignado por la autoridad certificadora(CA) a cada certificado
• Firma – contiene un identificador para el algoritmo que fue utilizado por la CA para firmar el certificado X.509 en particular
• Emisor – identifica a la autoridad certificada que firmó y emitió el certificado X.509
• Validez – identifica el periodo de tiempo en el que el certificado será válido
• Sujeto – identifica a la entidad que está asociada con la clave pública que se almacena en el campo de clave pública del certificado
• Información de la clave pública del sujeto – contiene la clave pública y la identidad del algoritmo con el que se utiliza la clave.
• Identificadores únicos – se trata de identificadores únicos para sujetos y emisores en caso de que sus nombres de sujeto o emisor se reutilicen a lo largo del tiempo.
• Extensiones – Este campo proporciona métodos para asociar atributos adicionales a usuarios o claves públicas y también para gestionar las relaciones entre autoridades certificadas.

Los componentes anteriores constituyen el certificado X.509 v3.

Razones para utilizar un certificado X.509

Existen varias razones para utilizar certificados X.509. Algunas de estas razones son

#1. Autenticación

Los certificados X.509 están asociados a dispositivos y usuarios específicos y no pueden transferirse entre usuarios o dispositivos. Esto, por tanto, proporciona una forma precisa y fiable de verificar la verdadera identidad de las entidades que acceden y utilizan recursos en las redes. De esta forma, se mantiene alejados a los suplantadores y entidades maliciosas y se genera confianza entre unos y otros.

#2. Escalabilidad

la infraestructura de clave pública que gestiona los certificados X.509 es altamente escalable y puede asegurar miles de millones de transacciones sin verse desbordada.

#3. Facilidad de uso

Los certificados X.509 son fáciles de usar y gestionar. Además, eliminan la necesidad de que los usuarios creen, recuerden y utilicen contraseñas para acceder a los recursos. Esto reduce la implicación de los usuarios en la verificación, haciendo que el proceso no sea estresante para ellos. Los certificados también son compatibles con muchas infraestructuras de red existentes.

#4. Seguridad

La combinación de características que proporcionan los certificados X.509, además de que realizan la encriptación de los datos, aseguran la comunicación entre diferentes entidades.

Esto evita ciberataques como los ataques “man-in-the-middle”, la propagación de malware y el uso de credenciales de usuario comprometidas. El hecho de que los certificados X.509 estén estandarizados y se mejoren periódicamente los hace aún más seguros.

Los usuarios pueden beneficiarse mucho utilizando certificados X.509 para asegurar las comunicaciones y verificar la autenticidad de los dispositivos y usuarios con los que se comunican.

Cómo funcionan los certificados X.509

Un aspecto clave de los certificados X.509 es la capacidad de autenticar la identidad del titular del certificado.

Como resultado, los certificados X.509 se obtienen normalmente de una autoridad de certificación (CA) que verifica la identidad de la entidad que solicita el certificado y emite un certificado digital con una clave pública asociada a la entidad y otra información que puede utilizarse para identificar a la entidad. Un certificado X.509 vincula entonces una entidad a su clave pública asociada.

Por ejemplo, al acceder a un sitio web, un navegador solicita la página web a un servidor. El servidor, sin embargo, no sirve la página web directamente. Primero comparte su certificado X.509 con el navegador web cliente.

Una vez recibido, el navegador web verifica la autenticidad y validez del certificado y confirma que ha sido emitido por una CA de confianza. Si es así, el navegador utiliza la clave pública del certificado X.509 para cifrar los datos y establecer una conexión segura con el servidor.

A continuación, el servidor descifra la información cifrada enviada desde el navegador utilizando su clave privada y devuelve la información solicitada por el navegador.

Esta información se encripta antes de ser, y el navegador la desencripta utilizando la clave simétrica compartida antes de mostrarla a los usuarios. Toda la información necesaria para cifrar y descifrar este intercambio de información está contenida en el certificado X.509.

Usos del certificado X.509

El certificado X.509 se utiliza en los siguientes ámbitos:

#1. Certificados de correo electrónico

Los certificados de correo electrónico son un tipo de certificados X.509 que se utilizan para autenticar y asegurar la transmisión de correo electrónico. Los certificados de correo electrónico vienen en forma de archivos digitales, que luego se instalan en las aplicaciones de correo electrónico.

Estos certificados de correo electrónico, que utilizan la infraestructura de clave pública (PKI) permiten a los usuarios firmar digitalmente su correo electrónico y también cifrar el contenido de los correos electrónicos que se envían por Internet.

Al enviar un correo electrónico, el cliente de correo electrónico del remitente utiliza la clave pública del destinatario para cifrar el contenido del correo. Éste es, a su vez, descifrado por el receptor utilizando su propia clave privada.

Esto resulta beneficioso para evitar un ataque de tipo “hombre en el medio”, ya que el contenido de los correos electrónicos se cifra en tránsito y, por tanto, no puede ser descifrado por personal no autorizado.

Para añadir firmas digitales, los clientes de correo electrónico utilizan las claves privadas del remitente para firmar digitalmente los correos electrónicos salientes. El receptor, por su parte, utiliza la clave pública para verificar que el correo electrónico procede del remitente autorizado. Esto también ayuda a prevenir los ataques de tipo “man-in-the-middle”.

#2. Firma de código

Para los desarrolladores y las empresas que producen código, aplicaciones, scripts y programas, el certificado X.509 se utiliza para poner una firma digital en sus productos, que puede ser código o una aplicación compilada.

Basándose en el certificado X.509, esta firma digital verifica que el código compartido procede de la entidad autorizada y que no se han realizado modificaciones en el código o la aplicación por parte de entidades no autorizadas.

Esto resulta especialmente útil para evitar que la alteración del código y las aplicaciones incluyan malware y otros códigos maliciosos que puedan aprovecharse para causar daños a los usuarios.

La firma de código evita la alteración del código de las aplicaciones, especialmente cuando se comparte y descarga en sitios de descargas de terceros. Los certificados de firma de código pueden obtenerse de una autoridad de certificación de confianza como SSL.

#3. Firma de documentos

Cuando se comparten documentos en línea, es muy fácil que los documentos sean alterados sin ser detectados, incluso por personas con muy pocos conocimientos técnicos. Todo lo que se necesita es el editor de documentos y la aplicación de manipulación de fotos adecuados para hacer el trabajo.

Por lo tanto, es especialmente importante disponer de una forma de verificar que los documentos no han sido alterados, sobre todo si contienen información sensible. Por desgracia, las firmas manuscritas tradicionales no pueden hacer esto.

Aquí es donde resulta útil la firma de documentos mediante certificados X.509. Los certificados de firma digital que utilizan certificados X.509 permiten a los usuarios añadir firmas digitales a diferentes formatos de archivos de documentos. Para ello, se firma digitalmente un documento utilizando una clave privada y luego se distribuye junto con su clave pública y su certificado digital.

Esto proporciona una forma de garantizar que los documentos compartidos en línea no son manipulados y de proteger la información sensible. También proporciona una forma de verificar el verdadero remitente de los documentos.

#4. DNI electrónico emitido por el gobierno

Otra aplicación del certificado X.509 es proporcionar seguridad para validar la identidad de las personas en línea. Para ello, los certificados X.509 se utilizan junto con el DNI electrónico emitido por el gobierno con el fin de verificar la verdadera identidad de las personas en línea.

Cuando alguien obtiene un DNI electrónico emitido por el gobierno, la agencia gubernamental que emite el DNI electrónico verificará la identidad del individuo utilizando métodos tradicionales como el pasaporte o el permiso de conducir.

Una vez verificada su identidad, también se emite un certificado X.509 asociado al DNI electrónico individual. Este certificado contiene la clave pública y la información personal del individuo.

Las personas pueden entonces utilizar su DNI electrónico emitido por el gobierno junto con su certificado X.509 asociado para autenticarse en línea, especialmente cuando acceden a servicios gubernamentales a través de Internet.

Cómo obtener un certificado X.509

Existen varias formas de obtener un certificado x.509. Algunas de las principales formas de obtener un certificado X.509 incluyen:

#1. Generar un certificado autofirmado

Obtener un certificado autofirmado implica generar su propio certificado X.509 en su máquina. Esto se hace utilizando herramientas como OpenSSL instaladas y utilizadas para generar certificados autofirmados. Sin embargo, los certificados autofirmados no son ideales para su uso en producción debido a que al ser autofirmados no hay una tercera parte fiable que verifique la identidad del usuario

#2. Obtener un certificado X.509 gratuito

Existen autoridades de certificación públicas que expiden a los usuarios certificados X.509 gratuitos. Un ejemplo de este tipo de organización sin ánimo de lucro es Let’s Encrypt, respaldada por empresas como Cisco, Chrome, Meta y Mozilla, entre muchas otras. Let’s Encrypt, una autoridad de certificación que emite certificados X.509 gratuitos, ha emitido hasta ahora certificados a más de 300 millones de sitios web.

#3. Comprar un certificado X.509

También existen autoridades de certificación comerciales que venden certificados X.509. Algunas de estas empresas son DigiCert, Comodo y GlobalSign. Estas empresas ofrecen distintos tipos de certificados previo pago.

#4. Solicitud de firma de certificado (CSR)

una solicitud de firma de certificado (CSR) es un archivo que contiene toda la información sobre una organización, sitio web o dominio. Este archivo se envía a una autoridad de certificación para que lo firme. Una vez que la autoridad de certificación firma la CSR, puede utilizarse para crear un certificado X.509 para la entidad que envió la CSR.

Existen diferentes formas de obtener certificados X.509. Para determinar el mejor método para obtener un certificado X.509, tenga en cuenta dónde se va a utilizar y qué aplicación va a utilizar el certificado X.509.

Palabras finales

En un mundo en el que las violaciones de datos son comunes y los ciberataques como los ataques man-in-the-middle son frecuentes, es importante asegurar sus datos mediante certificados digitales como los certificados X.509.

Esto no sólo garantiza que la información sensible no caiga en las manos equivocadas, sino que también establece la confianza entre las partes que se comunican, permitiéndoles trabajar con la seguridad de que están tratando con partes autorizadas y no con actores maliciosos o intermediarios.

Es fácil generar confianza con las personas con las que se comunica si dispone de un certificado digital que demuestre su verdadera identidad. Esto es importante en cualquier transacción que se realice a través de Internet.