サーバ証明書発行・導入の啓発・評価研究プロジェクト
国立情報学研究所
学術ネットワーク研究開発センター
島岡 政基

• 背景
– 大学におけるサーバ証明書の現状• SSL/TLSサーバ認証とは– SSL/TLSサーバ認証の機能と仕組み– オレオレ認証局とオープンドメイン認証局• サーバ証明書プロジェクトのご紹介– プロジェクト概要– プロジェクト諸元
2008/02/19

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大学等におけるサーバ証明書の実態
証明書の利用状況(未回答・わからないを除く)
11%(16)

証明書を利用できていない台数
2%(5)

6%(9)
26%(37)25%(54)33%(73)SINET加入機関全体で推定すると2,300～3,500台分のサーバ証明書が不足
3%(6)
4%(9)
33%(71)

57%(79)

1台だけ利用している
2台以上 10台未満
10台以上 30台未満
30台以上

未回答
すべて利用している
10台未満
10台以上 30台未満
30台以上
わからない

H18年度 「大学等における電子証明書の利用状況に関する実態調査」より
対象: SINET加入機関818件、うち有効回答218件
2008/02/19
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3普及が進まない理由
証明書を利用できてない理由• 理由がわからない!!
• 運用コストの負担6%(14)
12%(26)4%(9)– 実際に生じる負担は?

11%(25)

16%(35)51%(109)

未回答
導入予算確保が難しい
運用コストが負担である
手続きが煩雑である
証明書の必要性を感じていないその他

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実際に使ってもらって確認してはどうか?

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4大学におけるサーバ証明書の重要性• 多くのネットワークサービスに不可欠なユーザ認証– SSL-VPN, WebMail, POP3S, IMAPS, 802.1X(EAP-TLS,PEAP, EAP-TTLS), etc.
– 多くのサービスがSSL/TLSサーバ認証をサポート• ネットワーク越しに認証する時の脅威– 通信経路上での盗聴 →通信経路の暗号化– なりすましサーバへの情報流出 →サーバの真正性確認

企業に限らず大学でもサーバ証明書が必須！
…でも身内だけならオレオレ証明書でいいんじゃないの?
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• 背景
– 大学におけるサーバ証明書の現状• SSL/TLSサーバ認証とは– SSL/TLSサーバ認証の機能と仕組み– オレオレ認証局とオープンドメイン認証局• サーバ証明書プロジェクトのご紹介– プロジェクト概要– プロジェクト諸元
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SSL/TLSサーバ認証とは• サーバの真正性を確認し、通信経路を暗号化する技術– 信頼する認証局から発行された証明書を使って確認• 証明書にWebサーバのホスト名(FQDN)を記載• 下例で言えば “aaa.example.com”– 認証時に生成した暗号鍵で通信中のデータを暗号化信頼する認証局
認証局

https://aaa.example.com/...
Webサーバのホスト名(FQDN)を記載

通信経路を暗号化

クライアント
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Webサーバ

サーバ証明書を発行

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7サーバ認証から暗号鍵の共有までサーバ証明書を検証(1) https://～でアクセス(2) サーバ証明書を送信(3) 乱数を生成、サーバ公開鍵で暗号化(4) 暗号化した乱数を送信(5) サーバ私有鍵で乱数を復号(6) 乱数から暗号鍵を生成(6) 乱数から暗号鍵を生成(6)の共有鍵で暗号化通信

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8サーバ証明書を発行する認証局• 予めクライアント側のPKIアプリケーションが信頼している認証局でなければならない。 オープンドメイン
認証局• 主要なPKIアプリケーションにはいくつかの認証局が予め登録されている。
– IE: 「信頼されたルート証明機関」– Firefox: 「証明書マネージャ」• ユーザが後付けで認証局を登録することも可能ですが…
– 安全を保証できない認証局を登録することは非常に危険!!
– 安全を保証できる認証局だと判断できますか?

不特定多数がアクセスするサイトのサーバ証明書はオープンドメイン認証局から発行してもらいましょう
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IEの証明書リスト(1)2008/02/19

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10IEの証明書リスト(2)2008/02/19

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11Firefoxの証明書リスト(1)2008/02/19

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12Firefoxの証明書リスト(2)2008/02/19

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オレオレ認証局とオレオレ証明書• オレオレ認証局– ユーザがクライアントアプリケーションに後から登録する必要がある認証局• オレオレ証明書– 認証局からの信頼を何らかの追加手順なしには確認することができない証明書

どんな認証局だったら登録しても大丈夫なんだろう?

この証明書は信頼しても大丈夫なのかな?

これらは信頼してもらうには、利用者に何らかの設定や操作をしてもらう必要があります。

(オレオレ証明書に関しては)関係者などに限定した用途以外には使わないでください。
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オレオレ証明書と大学教育• 誤った理解– 警告が出ても無視していい• 何かしらの理由がなければ警告は出ません– 警告を回避するには証明書を登録すればいい• どんな証明書でも登録していいわけではありません• 必要な教育– 警告の理由と無視してもよい状況の説明– 登録してよい証明書といけない証明書の識別方法

十分な教育なしにオレオレ証明書を使うことは最高学府として学生に勧めるべきではない
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オープンドメイン認証局とは?
客観的で公平な規準• 国際規準WebTrust for CAに準拠– 認証局の運用の厳格さを審査する規準• 定期的に外部監査を受けているか?
• 認証局の鍵ペアは安全に管理されているか? など• Webサーバに関する実在性を確認– Webサーバのドメイン– Webサーバを所管する機関

証明書用途に適した確認内容• 主要なPKIアプリケーションの証明書リストに予め登録済。
認定された認証局だから安心だね！
何も操作しなくても信頼できるから簡単だね！

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16Firefoxで見るサーバ認証

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Firefoxで見るサーバ認証

ドメインおよび利用者サーバの実在性を証明機関の実在性を証明発行した認証局

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IE 7.0で見るサーバ認証

プロパティを開かなくても鍵アイコンをクリックすれば容易に確認できます！

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• 背景
– 大学におけるサーバ証明書の現状• SSL/TLSサーバ認証とは– SSL/TLSサーバ認証の機能と仕組み– オレオレ認証局とオープンドメイン認証局• サーバ証明書プロジェクトのご紹介– プロジェクト概要– プロジェクト諸元
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20プロジェクトの概要•認証局を用いた評価研究目的– 大学等のサーバ証明書の普及を推進– 認証局を用いた研究開発 ⇒ 登録発行業務の改善– 学術機関のWebサーバ信頼性向上– サーバ証明書の導入・運用ノウハウの共有– 参加者のサーバに対してのサーバ証明書無償配布•体験を通じて啓発

期間– 2007/04/01～2009/03/31•ゴール– H19年度: サーバ証明書の普及が進まない理由・課題の整理– H20年度: サーバ証明書の普及促進の仮説・立証– 将来的に: キャンパスPKI層を活用した証明書発行業務の自動化•

主な作業– プロジェクト参加機関の募集– 各登録担当者へのS/MIME証明書発行– 参加機関が管理するサーバに対するサーバ証明書の発行– 参加機関加入者によるサーバ証明書の導入・運用– 発行手続、導入手順などに対する改善案・Tipsのフィードバック– 改善案・Tipsなどの整理・公開など

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H19年度作業21

UPKIにおける位置づけ(ゴール)
Future plan

オープンドメイン
PKI
WebｻｰﾊﾞWebｻｰﾊﾞWeb Srv.

キャンパス
PKI

NII
Pub CA

S/MIME
S/MIME
S/MIME

WebｻｰﾊﾞWebｻｰﾊﾞWeb
Srv.

Auth, Sign, Encrpt.

A Univ.
CA

S/MIME
S/MIME
S/MIME

サーバ、スパコンなど

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学内用
学内用
EE

A Univ.
NAREGI CA

Proxy
Proxy
Proxy

EE EE

Grid Computing

B Univ.
NAREGI CA

EEキャンパスPKI層と如何に連携するかAuth, Sign, Encrpt.

B Univ.
CA

学内用
学内用EE

グリッド
PKI

Sign, Encrpt.

Other
Pub CA

Proxy
Proxy
Proxy

EE EE

EE

サーバ、教職員、教職員、スパコンなど学生など
学生など
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証明書発行の基本方針• 用語の定義– 本人性確認: なりすましや否認を防止するために本人意思を確認する作業– 実在性確認: 証明書に記載する組織に実在することを確認する作業• 審査項目の分担による発行業務の最適化– その審査を一番手早く実現できるのは誰か?
– 認証局が最低限責任を負うべき項目は?

• 商用サービスと同等の保証レベル– 機関の実在性認証まで含めた審査項目→分担して実現
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23プロジェクト参加者の役割
組織役割
発行局

認証局の鍵管理、サーバ証明書発行など
セコムトラストシステムズへ運用委託

事務局

プロジェクト参加申請、証明書発行申請にあたり、審査業務を行う

NII

機関
(大学)

不特定
多数
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説明

機関責任者
(1機関1名)本プロジェクト参加にあたり、各機関で選出した代表者。
課長職相当または准教授以上

登録担当者(複数名可)

本プロジェクトの参加機関側の事務的な窓口。
大学の規模等に応じて複数名選出可。

加入者

Webサーバ(加入者サーバ)を管理し、本プロジェクトのサーバ証明書を利用する。
機関に所属する教職員。

利用者

加入者サーバへアクセスし、その証明書を検証する。
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24プロジェクト概念図
認証作業部会

プロジェクト参加機関

利用状況のフィードバック（年1回）

機関責任者

審査・発行

証明書発行

事務局（NII）

審査・配布

登録担当者

本プロジェクト目的は発行時・ 発行時の手続き・ 審査時の手続きを最適化することです

登録・発行

ルート認証局

加入者

証明書
インストール

証明書発行
証明書発行

オープンドメイン
認証局（発行局）

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加入者サーバ25

証明書発行の流れ
セコムトラスト
システムズ

オフライン
オンライン

発行局

ルート認証局

証明書発行
登録・発行

NII

機関の実在性確認
ドメインの実在性確認
登録担当者の本人性確認

一括申請
一括受領
加入者サーバ加入者の実在性確認
加入者の本人性確認
加入者ｻｰﾊﾞの管理責任確認

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オープンドメイン
認証局

RA管理者

登録担当者

証明書
インストール

証明書発行申請
証明書配付

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機関
(大学)

加入者

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商用証明書との比較 機関側の審査項目は～審査項目の違い～

審査者
審査項目
機関
ドメイン

商用サービスオンライン認証
機関認証

本プロジェクト

登録局

機関
登録
利用者
責任者 担当者

利用者 登録局 利用者 登録局

本人性確認

×

○

実在性確認

×

○

○

本人性確認

○

○

×

実在性確認

○

○

○

機関
責任者

本人性確認

○

実在性確認

○

登録
担当者

本人性確認

○

実在性確認

×

加入者
加入者
サーバ

確認手順調査表でチェック

○

○

本人性確認

×○

×

○

実在性確認

×○

×

○

本人性確認

○

○

管理責任確認

○

○

○
○

×

「認証方法の違いによる役割と活用場面（企業の実在性認証とオンライン認証）」より
http://www.verisign.co.jp/server/first/difference.html

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ドメインの実在性を証明
機関の実在性を証明

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28対応Webサーバ• Apache（mod_ssl） ※注1）
• Apache-SSL ※注1）
• Microsoft Internet Information Server 5.0• Microsoft Internet Information Server 6.0• IBM HTTP Server 6.0.2 以上• Jakarta Tomcat ※注2）
※注1）Apacheバージョンについて
Apache（mod_ssl-2.8.25-1.3.34）、apache_1.3.33+ssl_1.55で動作確認※注2）Jakarta Tomcatについて
Jakarta Tomcat 4.1.31、Jakarta Tomcat 5.0.30で動作確認

2008/02/19

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29推奨ブラウザ• Netscape Communicator 4.78 以上• Netscape Communicator 7 以上
• Microsoft Internet Explorer 5.5 以上• Microsoft Internet Explorer 5.2(MacOS)以上• Opera 7.6 以上• FireFox 1.0 以上• Safari 1.2.2 以上
Javaアプレットを利用してサーバを構築している場合、クライアントがJSE 1.6.0以降のバージョンのみ利用可能です。
（※JSE1.5では利用できないことを確認しています）
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30プロジェクトへの参加条件•対象– SINET加入機関のうち、対象機関が拡張されました!

• 大学，短期大学，高等専門学校，大学共同利用機関• その他, 公益法人, 文部科学省の独立行政法人等– 日本学術会議協力学術研究団体のうち、• 本プロジェクトが対象とするドメイン名を保有し部会が認めた団体•

参加単位– 機関毎に参加申し込みを行う。
• 異なるドメインを用いる場合には、別途相談。

•条件– PJ趣旨に賛同し、証明書利用結果についてのフィードバックを行うこと。
– 証明書申請について責任を全うできること。
• 加入者の本人性確認、実在性確認、加入者サーバの管理責任確認• 申請書類の保管– 登録担当者が以下の環境を利用できること。
• S/MIMEメーラ(申請ファイル送信時のデジタル署名)• S/MIMEが利用できない場合は、Office XP以降のExcel→申請ファイルへのデジタル署名
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31サーバ証明書の発行条件• 対象サーバ– 属する機関が所有または管理するサーバ– サーバ認証を必要とするサーバ• ドメイン– 属する機関の主たるドメイン• 原則としてac.jpドメイン• プロジェクト参加申込時に指定• 注意

鍵長の要件を明記しました!

– 原則として鍵長は1024bit以上• 1024bit未満の場合には申請時にご相談ください– 下記のようなケースは対象外• 特定少数の検証者のみを対象としたサーバ• 検証者へのルートCA証明書の配布が容易に実現できる場合

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プロジェクトスケジュール(予定)
H19
1Q
4月

5月

2Q

H20
3Q

4Q

1Q

2Q

H21
3Q

4Q

6月

(5/中～)サーバ証明書発行

ＮＩＩ

5/10(木) 参加受付開始
4/2(月) Webサイト公開
フィードバック整理・報告

参加機関

PJ参加申込
サーバ証明書導入・運用

フィードバック回収期限

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サーバ証明書有効期限

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まとめ
• サーバ証明書の基本– サーバ証明書は認証に不可欠• 企業に限らず大学にも必要。

– オープンドメイン認証局から発行されたサーバ証明書を使いましょう• オレオレ認証局・証明書は極めて限定的に。

• サーバ証明書プロジェクト– 商用認証局と同等(オープンドメイン認証局)のサーバ証明書を発行します– 機関の登録担当者に発行申請してください
2008/02/19

京都大学 学術情報メディアセンターセミナー34

皆様のご協力をよろしくお願いいたします。
2月7日時点の実績：

参加機関数
42機関
証明書発行枚数 501枚

https://upki-portal.nii.ac.jp/cerpj