22.4 Signierung

Wir wollen uns in diesem Kapitel mit einigen Werkzeugen beschäftigen, die zur Signierung von Java-Archiven vom JDK angeboten werden. Zum Signieren von Applikationen sowie von Applets und zur Vergabe der Zugriffsrechte und -beschränkungen stellt Oracle die Dienstprogramme keytool, jarsigner und policytool bereit.

22.4.1 Warum signieren?

Die Sandbox einer Java VM ist sinnvoll, damit Amok laufende Applikationen keine ernsthaften Schäden anrichten können. Es gibt aber genauso gut Szenarien, in denen es nützlich ist, Applets mehr Freiräume einzuräumen. Gründe können sein: Eingebundene native Bibliotheken sollen eine Authentifizierung über das Ohrläppchen eines Anwenders vornehmen oder auf die Festplatten zum Caching zurückgreifen können.

22.4.2 Digitale Ausweise und die Zertifizierungsstelle

Wenn nun das Java-Programm diesen Zugriff eigentlich nicht machen darf, aber möchte, was ist die Lösung? Die Antwort ist, Programme mit einem Autor zu verbinden und die Programme dann auszuführen, wenn wir dem Autor vertrauen. Zentral bei diesem Spiel ist die sichere Identifizierung des Autors. Das übernimmt eine Zertifizierungsstelle (Certificate Authority, CA), die digitale Signaturen ausstellt, um eine Person oder Organisation zu identifizieren. Ein Programmstück wird dann mit einer Signatur verbunden, sodass immer der Autor bekannt ist, wenn kritische Programmstellen Unheil anrichten und ich dem Autor so richtig meine Meinung sagen möchte.

Die Zertifizierungsstelle ist ein kleiner Schwachpunkt in diesem Szenario, denn erst einmal hindert uns keiner daran, selbst die Zertifizierungsstelle zu spielen und das Zertifikat auf Mickey Mouse auszustellen – das machen wir auch gleich. Dem Anwender obliegt die Verantwortung, nur Zertifikate von wirklich autorisierten Stellen anzunehmen. Die Bundesnetzagentur akkreditiert Zertifizierungsstellen. Hier gibt es einige bekannte CAs wie VeriSign, CAcert oder Thawte, weitere sind unter http://www.pki-page.org/ vermerkt.

Das Zertifikat selbst verbindet die Person mit einem kryptografischen Schlüssel und weiteren Informationen wie Seriennummer, Aussteller und Lebensdauer. Dem Schlüssel kommt die größte Bedeutung zu, denn damit wird das Java-Archiv signiert. Der wichtigste Standard für Zertifikate ist der ITU-T-Standard X.509. Die Zertifikate sind in ASN.1 (Abstract Syntax Notation One) kodiert.

22.4.3 Mit keytool Schlüssel erzeugen

Das Programm keytool erzeugt öffentliche und private Schlüssel und legt sie in einer passwortgeschützten und verschlüsselten Datei ab. Die Datei hat standardmäßig den Namen .keystore und befindet sich im Benutzerverzeichnis des Anwenders. Mit dem Programm keytool lassen sich neben der Schlüsselgenerierung auch Zertifikate importieren, Zertifikatsanforderungen ausstellen und Schlüssel als vertrauenswürdig festlegen.

Möchten wir einen Schlüssel erstellen, rufen wir das Programm keytool mit der Option -genkey auf. Daneben gibt die Option -alias einen Namen für den Schlüsselinhaber an. Nehmen wir an, dass das JDK-Programm keytool (zum Beispiel im Verzeichnis C:\Program Files\Java \jdk1.7.0\bin) im Suchpfad eingebunden ist.

$ keytool -genkey -alias CUllenboom

Anschließend fragt keytool nach dem Passwort des Schlüsselspeichers und erfragt weitere Angaben zum Inhaber. Mit diesen Informationen erzeugt das Programm ein Schlüsselpaar mit einem selbstzertifizierenden Zertifikat. Bei diesem speziellen Zertifikat sind Aussteller und Inhaber identisch.

Die Angabe der Optionen ist immer dann sinnvoll, wenn die Standardeinstellungen unpassend sind. Über die Optionen lassen sich die Algorithmen zur Verschlüsselung und Schlüsselgenerierung ebenso angeben wie eine Pfadangabe des Schlüsselspeichers oder die Gültigkeitsdauer.

22.4.4 Signieren mit jarsigner

Das Dienstprogramm jarsigner signiert und verifiziert Jar-Archive. Dazu erstellt jarsigner zunächst einen Hashcode des Archivs und verschlüsselt ihn anschließend mit dem privaten Schlüssel des Nutzers. Das Zertifikat und der öffentliche Schlüssel werden dem Archiv beigelegt.

Die Anwendung mit jarsigner fügt dem Archiv zwei weitere Dateien hinzu: eine Signatur-Datei mit der Endung .sf und eine Signaturblock-Datei mit der Endung .dsa. Die Signatur-Datei enthält eine Liste aller Dateien im Archiv und speichert zudem den Hash-Wert zu einer mit aufgeführten Hash-Funktion. Diese Signatur-Datei wird dann mit dem privaten Schlüssel des Signierers signiert und zusammen mit dem verschlüsselten Zertifikat des Signierers in der Signaturblock-Datei gespeichert.

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