ねえ、認証局ってなに？
こんにちは。安全確保支援士の勉強をしているカーシュン。です。
毎日読むだけで知った気になれるIT日記、第5回は認証局について。
認証局って文字を見ると役所みたいな建物を想像するのは私だけでしょうか。
安全確保支援士の参考書や問題にはCAやRAやAAやなにやら2文字のアルファベットばかりでややこしや。
なので今回は認証局というものと仲良くなるために色々AI先生にお聞きしました。
テストには出ない部分も多い雑学メインとなります。
しかし最後まで読めば認証局と人となり（？）を知った気になれます。
そしたら認証局に親近感が湧き、その必然性を感じこれからの認証局関連の知識が頭に入ってきやすくなるかも。
隙間の時間でぜひご一読ください。
質問お品書きです。
Q.ねえ、認証局ってなに？
A.認証局 (CA: Certificate Authority) は、デジタル証明書の発行、管理、失効のプロセスを担当する組織やサービス、システムです。
デジタル証明書は、ウェブサイト、ユーザー、デバイスなどのデジタルエンティティの身元や属性を証明するための電子文書です。
インターネット上での通信の安全性を確保するためのもので、特にHTTPS通信などで使用されます。
認証局の主な役割は以下の通りです：
デジタル証明書の発行：認証局は、公開鍵と秘密鍵のペアを持つエンティティ（例：ウェブサイトや個人）に対して、デジタル証明書を発行します。この証明書には、公開鍵、証明書の有効期限、発行者の情報などが含まれています。
証明書の検証：認証局は、デジタル証明書が正当であることを確認する役割も果たします。例えば、ウェブブラウザは訪問したウェブサイトの証明書が信頼された認証局によって発行されたものであるかを確認します。
証明書の取り消し：何らかの理由で証明書が無効になった場合（例：秘密鍵が漏洩した場合）、認証局はその証明書を取り消すことができます。
CRL（Certificate Revocation List）の公開：認証局は、取り消された証明書のリストを公開することで、第三者が無効な証明書を確認できるようにします。
認証局は、インターネット上の通信の信頼性と安全性を確保するための重要な役割を果たしています。多くのウェブブラウザやオペレーティングシステムは、事前に信頼された認証局のリストを持っており、これに基づいて証明書の検証を行います。
認証局のエコシステムについて
認証局のエコシステムとは、デジタル証明書の発行、管理、検証、失効などのライフサイクル全体をサポートするための組織、システム、プロセス、ポリシーなどの総体を指します。このエコシステムは、デジタルコミュニケーションの信頼性とセキュリティを確保するための基盤となっています。
認証局のエコシステムには、以下のような役割やシステムが関与しています：
登録局 (RA: Registration Authority)：
証明書の申請者の身元情報を確認し、その情報を認証局に提供します。
RAは、証明書の発行を直接行うわけではありませんが、申請者の情報の正確性を確認する重要なステップを担当します。
検証局 (VA: Validation Authority)：
デジタル証明書の有効性や失効情報を確認する役割を持ちます。
VAは、証明書の状態（有効、失効、保留など）を迅速に確認するための情報を提供します。
属性認証局 (AA: Attribute Authority)：
ユーザーの属性情報を持つデジタル証明書を発行します。
AAは、ユーザーの身元情報だけでなく、ユーザーの権限や役割などの属性情報を証明するためのものです。
時刻認証局 (TSA: Timestamping Authority)：
デジタルデータにタイムスタンプを付与する役割を持ちます。
タイムスタンプは、データが特定の時点で存在していたことを証明するためのもので、デジタル署名と組み合わせて使用されることが多いです。
時刻配信局(TAA: Token Authentication Authority)：
トークンベースの認証を行います。
TAAは、特定のトークン（例：スマートカードやハードウェアトークン）を使用して、ユーザーの身元を確認するためのものです。
これらの役割やシステムは、認証局のエコシステムの中で連携して動作し、デジタル証明書の発行や管理のプロセスをサポートしています。
認証局は、デジタルエンティティの信頼性を確保するための中心的な役割を果たし、セキュアなコミュニケーションやトランザクションを可能にする基盤となっています。
Q. CAやらAAやら多すぎて難しい。CAだけではダメなの？
A.認証局（CA: Certificate Authority）だけでも、基本的なデジタル証明書の発行・管理・失効は可能です。しかし、大規模な証明書のエコシステムや特定の要件を持つシステムでは、追加の役割やシステムが導入されることがあります。
それぞれの役割について再確認します：
RA (Registration Authority)：証明書の申請や更新の際に、申請者の身元情報の確認や初期の検証を行う役割を持ちます。大規模な認証局や、特定の業界や組織内での証明書の発行において、この役割が独立して存在することがあります。
VA (Validation Authority)：証明書の有効性や失効情報を迅速に確認する役割を持ちます。これは、大規模なシステムでの証明書の検証を高速化するために導入されることがあります。
AA (Attribute Authority)、TSA (Timestamping Authority)、TAA (Token Authentication Authority)：これらは特定の要件や目的を持つシステムで使用される役割です。すべての証明書を使用するシステムでこれらが必要とされるわけではありません。
したがって、すべての証明書を使用するシステムがこれらの役割やシステムを持っているわけではありません。
多くの場合、小規模なシステムや一般的なウェブサイトのSSL/TLS証明書の発行に関しては、CAのみが関与しています。
しかし、特定の要件や大規模なエコシステムにおいて、上記の役割やシステムが追加で導入されることがあります。
Q. 認証局って国の機関なの？
A.認証局（CA: Certificate Authority）は、必ずしも国の機関であるとは限りません。多くの認証局は民間の企業や組織であり、商業的なサービスとしてデジタル証明書の発行や管理を行っています。例えば、DigiCertやLet's Encrypt、GlobalSignなどがそのような民間の認証局です。
しかし、一部の国や地域では、国の機関や関連組織が認証局としての役割を果たしていることもあります。これは、特定の公的なサービスや国内の通信の安全性を確保するため、または国の政策や法律に基づいて設立されたものです。
これらの国や地域の認証局は、主に国内の組織や個人に対してデジタル証明書を発行することが多いです。
また、国の機関が直接認証局として機能する場合と、国が後援する形で民間の認証局を支援・推奨する場合があります。
総じて、認証局はその運営主体や目的によって多様であり、国の機関である場合もあれば、完全に民間の組織である場合もあります。
Q. じゃあ自分でも勝手にデジタル証明書作れちゃう？
A.はい、実際には自分自身でデジタル証明書を作成することは可能です。これを「自己署名証明書」と呼びます。自己署名証明書は、特定の認証局（CA）によって発行・署名されたものではなく、自分自身が発行者であり、同時に署名者でもあります。
しかし、自己署名証明書には以下のような制限や問題点があります：
信頼性の欠如：ウェブブラウザや多くのアプリケーションは、事前に信頼された認証局のリストを持っています。自己署名証明書はこのリストに含まれていないため、証明書を使用したサイトやサービスにアクセスすると、警告メッセージが表示されることが一般的です。
第三者による検証の欠如：認証局によって発行された証明書は、第三者による身元確認や検証が行われています。しかし、自己署名証明書はそのような検証がないため、信頼性が低いと見なされます。
使用目的の制限：自己署名証明書は、開発やテストの目的、内部ネットワークでの使用など、限定的なシチュエーションでの利用が適しています。公開されているウェブサイトや商用のサービスでの使用は推奨されません。
自己署名証明書を作成する際は、その目的や利用シチュエーションを明確にし、利用者に対してその証明書の性質を明確に伝えることが重要です。
公開ウェブサイトや商用サービスでの使用を考えている場合は、信頼された認証局からの証明書の取得を検討することをおすすめします。
Q.信頼される認証局はどこ？
A. ルート認証局です。認証局には階層構造があり、ルート認証局は、認証局の階層構造において最も信頼される存在として、デジタル証明書のエコシステム全体の信頼性を担保しています。
認証局の階層構造には、通常、ルート認証局と中間認証局（または発行局）が存在します。
以下、認証局の階層構造に関する詳細を説明します：
ルート認証局 (Root CA)：
これは認証局階層の最上位に位置する認証局です。
ルート認証局は自己署名証明書を持ち、その公開鍵はウェブブラウザやオペレーティングシステムに組み込まれています。
ルート認証局の証明書は、中間認証局の証明書を署名するために使用されます。
中間認証局 (Intermediate CA) または 発行局：
中間認証局は、ルート認証局によって署名された証明書を持っています。
この中間認証局が、エンドユーザーやデバイスにデジタル証明書を発行する役割を果たします。
中間認証局を使用する主な理由は、セキュリティの向上です。ルート認証局の秘密鍵は非常に重要なため、通常はオフラインで保管され、直接の証明書発行には使用されません。
エンドユーザーの証明書：
これは、ウェブサイト、ユーザー、デバイスなどのエンドエンティティに発行される証明書です。
この証明書は、中間認証局によって署名されています。
なぜこれらは必要か？
信頼性の確保：階層構造は、証明書の信頼性を確保するために重要です。ルートCAは広く信頼されており、その署名によって中間CAやエンドエンティティの証明書の信頼性が確保されます。
柔軟性とセキュリティ：中間CAを使用することで、ルートCAの秘密鍵を直接使用するリスクを減少させることができます。中間CAが侵害された場合、そのCAだけを失効させることで問題を制御することができます。
効率的な管理：RAやVAなどの役割を持つシステムは、証明書の申請、検証、失効のプロセスを効率的に管理するために存在します。
拡張性：新しい中間CAを追加することで、特定の目的や地域、組織に特化した証明書の発行が可能となります。
信頼のチェーン：階層構造は、エンドエンティティの証明書が信頼される理由を明確にするための「信頼のチェーン」を提供します。
認証局の階層構造を使用することで、セキュリティを強化し、ルート認証局の秘密鍵を保護することができます。エンドユーザーのブラウザやアプリケーションは、証明書の信頼チェーンをたどって、ルート認証局までの信頼性を確認します。
Q. ルート認証局が信頼できるかどうかはどうやって判断されてるの？
A.ルート認証局（Root CA）は、認証局階層の最上位に位置する認証局であり、自己署名証明書を持っています。
ルート認証局が「信頼される」とは、そのルート認証局の公開鍵がウェブブラウザ、オペレーティングシステム、アプリケーションなどの「信頼されたルート証明書ストア」に組み込まれていることを意味します。
ルート認証局として広く信頼されるためには、以下のステップや要件が考えられます：
技術的・運用的基準の遵守：
ルート認証局としての運営に関する一般的な基準やベストプラクティスを遵守する必要があります。これには、セキュリティ対策、ポリシーの策定、監査の受け入れなどが含まれます。
監査：
信頼されるルート認証局として認められるためには、第三者機関による定期的な監査を受けることが一般的です。この監査は、認証局のセキュリティ対策や運用が適切であることを確認するためのものです。
ブラウザやOSベンダーとの協議：
信頼されるルート認証局として認められるためには、主要なウェブブラウザやオペレーティングシステムのベンダーとの協議を行い、彼らの信頼されたルート証明書ストアに自身のルート証明書を組み込んでもらう必要があります。
公開と透明性：
認証局の運営ポリシーやプラクティスステートメントを公開し、透明性を保つことが求められます。これにより、公共の信頼を得ることができます。
持続的な信頼の維持：
一度信頼されたルート認証局として認められても、その信頼を維持するためには、持続的なセキュリティの強化や監査の受け入れ、適切な運営が必要です。
要するに、ルート認証局として広く信頼されるためには、技術的・運用的な基準の遵守、第三者機関による監査、ブラウザやOSベンダーとの協議など、多くのステップや要件を満たす必要があります。
Q. 認証局を作ろうと思ったらなにが必要？
A.認証局（CA: Certificate Authority）を設立・運営するためには、技術的、組織的、法的な側面から多くの要件が必要となります。以下に、認証局を設立するための主な要件と考慮点を挙げます：
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