數位憑證是什麼?認識數位憑證的重要性,提升你的資安意識!

2024/05/28

數位憑證

數位憑證是什麼?你知道數位憑證使用與日常生活息息相關嗎?本文將為你說明數位憑證定義、包含內容與取得管道,並為你解密如何透過數位簽證來驗證數位憑證。想了解更多專業的數位憑證服務,就繼續往下看吧!

一、數位憑證是什麼?如何取得數位憑證?

在全面數位化的時代,網路早已是生活與工作中密不可分的一部分,面對來自四面八方的數位資訊,如何確保資訊是否安全、可信呢?我們可以透過數位憑證來驗證資訊的安全性。

(一)數位憑證是什麼?

首先,在介紹「數位憑證」之前,我們來談談「憑證」是什麼?

其實「憑證」的概念一點也不難懂,舉凡生活當中,所有可以作為證明的文件都是憑證。也就是說,身分證、健保卡、駕照,甚至是畢業證書、檢定成績單、健檢報告書、聘僱合約等都算是憑證。

釐清憑證的概念後,「數位憑證」的定義就很好理解了。「數位憑證(Certificate)」顧名思義是一種數位的身分證明,能夠驗證資訊擁有者的身分與資訊審閱、存取的資格,讓網路資訊管理不會落入來路不明的人手中。

數位憑證(Digital Credential)的英文原意,是泛指電腦用戶的「所有身份驗證資訊」,不過在台灣,數位憑證(Digital Certificate)則侷限在資訊技術層面,意指「網路層級裡的憑證」,這也是為什麼我們總會覺得「數位憑證」聽起來抽象又難懂。其實,只要把數位憑證當作是一種網路上的身分驗證方式就可以了。

(二)數位憑證包含哪些內容?教你分清公鑰私鑰憑證的意思!

數位憑證的原理是運用公開金鑰密碼學,以數位金鑰對資訊進行加密(類似於「上鎖」),使其只能被指定的人讀取,被指定者也需要透過解密(類似於「解鎖」)才能查閱該資訊。因此,數位憑證也被稱為公開金鑰認證(Public Key Certificate)。

一個完整的數位憑證會包含:

  • 憑證擁有者的名稱與身分資訊。
  • 發行此憑證的憑證管理中心名稱。
  • 憑證的發出日與到期日。
  • 數位簽章。
  • 一對金鑰,公鑰(Public Key,公開金鑰)可以進行數位資料「加密」、驗證數位簽章;私鑰(Private Key,私人金鑰)可以進行數位資訊「解密」、簽署數位簽章。

常見的數位憑證種類有很多,例如:自然人憑證、伺服器憑證、SSL(安全通訊端層)憑證、TLS(傳輸層安全性)憑證等,都是數位憑證的一種。

(三)如何取得數位憑證?

(1)憑證管理中心

如同一般的憑證是由具有公信力的機構所發放,數位憑證也有專門的發放單位。

數位憑證由憑證管理中心(Certification Authority,CA)核發,此中心可以提供數位憑證的生成、發放、驗證與管理服務,因此必須是具有權威性的第三方機構來擔任,並負擔確保數位憑證可信度的責任。

憑證管理中心(CA)在數位安全管理中擔任很重要的角色,除了獨立的第三方機構之外,也可以與其他下級機構互相串聯。

憑證管理中心會簽發根憑證(Root Certificate),它的作用在於驗證其他的下層憑證,並簽發中間憑證(Intermediate Certificate),最終再由中間憑證簽發終端憑證(End Entity Certificate)給使用者,藉此建立層層的數位安全防護,形成一條憑證鏈(Certificate Chain,又稱為信任鏈)。

舉例來說,台灣的政府機關之間便擁有這樣的憑證鏈。

由數位發展部設立的政府憑證總管理中心(GRCA)簽發政府根憑證,可以認證下級機關的中間憑證,例如內政部憑證管理中心(MOICA)簽發的中間憑證,此中間憑證能夠再簽發終端憑證——自然人憑證給民眾,讓民眾得以透過自然人憑證取得政府的數位化服務,進行線上的報稅申辦、戶籍登記等。

那麼,我們究竟要如何向憑證管理中心申請、取得數位憑證呢?一起來看數位憑證申請的流程吧!

數位憑證發放流程

STEP 1. 向 CA 提出申請。

STEP 2. CA 確認申請者的身分。

STEP 3. CA 將公鑰與申請者身分資訊連結,並分配給申請者。

STEP 4. CA 讓申請者簽署數位憑證,使他人無法偽造或竄改。

STEP 5. CA 發放該憑證給申請者。

STEP 6. 申請者可提供該憑證做為身分證明,或建立加密的機密通訊。

(2)自簽憑證

其實即使不透過憑證管理中心核發,我們也能取得數位憑證。不透過憑證管理中心取得的憑證稱為「自簽憑證(Self-signed Certificate)」。

自簽憑證(Self-signed Certificate)又稱為自簽章憑證,是透過個人的(而非憑證管理中心核發的)私鑰來自行簽署的數位憑證,既無成本,也無須經由第三方機構認證,其加密功能與透過憑證管理中心核發的數位憑證是一樣的。

但是,自簽憑證並不具備可信任性,也存在著會被不明人士攻擊的風險。

少數具有公信力的自簽憑證只有根憑證(Root Certificate),這是由於根憑證是憑證鏈(信任鏈)的起點,並不存在更上層的憑證管理中心,因此根憑證通常會被多數的終端憑證用戶給信任。

二、數位憑證可應用於哪些地方?常見數位憑證使用方式一次告訴你!

看到這裡,我們已經了解數位憑證是一種線上驗證身分的方式,但數位憑證具體來說可以應用在哪裡呢?

其實,就和實體證書、證照一樣,數位憑證早已充斥在我們的生活當中。廣義來說,所有的數位化文件都能算是其中一種,甚至包含我們最常使用的 QR Code 掃碼,背後也代表著一種數位憑證技術,因為它能夠藉由掃碼來驗證你的行動裝置。

以圖靈證書為例來說明,圖靈證書目前已經應用的實作領域橫跨 12 個產業、25 種證書!

服務產業
政府單位、國際組織、ESG、醫療、教育、不動產、藝術、喪葬、農業、汽車、寵物、運動。
數位證書種類得獎證書、培訓完課證書、活動參與證書、專業人員技能證書、志工證書、畢業證書、實習生證書、理監事委員證書、教授聘函證書、會員證書、感謝狀證書、成績單、交易合約書、藝術品履歷證書、藝術品收藏證書、建案安心透明履歷證書、酒類履歷證書、農產品溯源履歷認證、碳足跡履歷證書、企業ESG證書、企業認證證書、汽車維修證書、健康檢查報告書、親屬紀念證書、合格業者證書……等。

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💡補充小知識

在更早期,電腦剛發明的年代,為確保機器連線的品質與防範惡意攻擊,不同裝置間的連線與溝通都需要有相關的數位憑證。

現今的網路基礎設施當中,也仍然必須確認「對方擁有對應的憑證」才能進行溝通與互動。舉例來說,瀏覽器與網頁連線的 https(通訊協定)、程式碼、軟體等,都存在大量的數位憑證加密技術在其中。

三、如何確保數位憑證的安全性?數位簽證 2 大方式介紹

除了依靠對於憑證管理中心的信任之外,還有什麼方式能夠確保數位憑證的安全性呢?在數位憑證之中,我們有「數位簽章」、「時間戳」等數位簽證機制可以進一步確認數位憑證的來源是安全、可靠的。

(一)數位簽章

即使是實體的憑證都有可能被造假或竄改,數位憑證又要如何確保其真實性呢?

為了確保憑證的真實性,在我們的日常生活中一定會看到各種防偽技術,諸如印章戳記、封蠟、浮水印、親筆簽名、公司大小章(印鑑)等,以此證明憑證來源的可信度。舉例來說,當乙方簽署合約時,合約書上必須要有甲方的印章戳記、親筆簽名,乙方可以從中判斷這份合約確實是來自甲方,而未經過變造或偽造。

數位簽章(Digital Signature)也是數位憑證的防偽方式之一,如果將數位憑證比喻為公文信函,數位簽章便是信函上的封蠟或印章戳記。

數位簽章的原理同樣也是利用公開金鑰密碼學,透過非對稱加密演算法來達成驗證憑證的目的,數位憑證的原擁有者以「私鑰」進行數位憑證的簽署(類似簽名、蓋章),並公布加密用的「公鑰」,其他需要存取該憑證的人便可以藉由此公鑰來驗證數位憑證。

即使是在有建立憑證鏈(信任鏈)的情況下,我們仍然可以透過數位簽章來確認終端憑證確實來自於某個上級機關或某個根憑證/中間憑證,進一步認證其中加密資訊的安全性。

💡補充小知識什麼是「非對稱加密」?

加密和解密的不是同一個金鑰,而是一對不同的公鑰和私鑰(兩個不同的金鑰),因此被稱作非對稱加密。

(二)時間戳

除了數位簽章,我們也應該認識時間戳是什麼。

時間戳(Timestamp)也是數位簽證的一種方式,它透過時間伺服器加密演算後形成,並且可以讓數位憑證加上具有公信力的簽署日期以及時間。時間戳有效驗證了數位憑證簽署、執行的時間點,讓數位簽章有更多的保障。

(三)補充說明:即使擁有數位簽章,數位憑證仍可能存在風險嗎?

即使數位憑證內有簽署數位簽章,仍可能存在著風險。只要是數位資料,都一定會面對到資訊安全議題,因此,對於數位資料的管理,我們需要更小心謹慎,選擇可靠的憑證管理中心是非常重要的。

擁有數位簽章後,數位憑證仍可能存在的風險有:

  • 合法性:數位簽章雖然能確保憑證來源為有效的權力機關,但各個國家可能擁有不同的法規限制,規範簽章的使用範圍。
  • 隱私性:數位簽章著重於非對稱加密技術,雖然能夠確保憑證來源,但無法保證在資訊傳輸過程當中是否遭到洩漏,或是隱含惡意資料。
  • 內容正確性:數位簽章能確保憑證來源正確,但數位憑證的內容是什麼,資訊接收者不得而知,只要惡意人士取得金鑰,便能冒名頂替原本的憑證擁有者發送訊息。

四、數位憑證服務哪裡找?數位憑證管理首選圖靈證書!

圖靈證書 Turing Space 於 2020 年創辦,以信任科技TrustTech)為核心,資安區塊鏈技術為基礎,致力解決全球各產業繁雜的數位驗證與管理問題,建立無國界的數位信任網,推進世界數位轉型的進程。

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