# H7: certificaten

---

# 7.1 Waarom nood aan certificaten?

---

## Problemen

-   Symmetrische encryptie
    -   ⚠️ Je moet fysiek afspreken om sleutel uit te wisselen
-   Asymmetrische encryptie
    -   ⚠️ Je moet de juiste publieke sleutel kunnen bemachtigen
    -   Wat bij een MitM attack?
        -   Een hacker onderschept een publieke sleutel, vervangt deze door zijn eigen publieke sleutel en stuurt deze door
        -   Niemand heeft door dat een hacker de geëncrypteerde data kan aflezen
        -   Hoe kunnen we **garanderen** dat een **publieke sleutel bij een bepaalde persoon of organisatie hoort**?

---

-   _Van begin tot 5m02s_

---

# 7.2 De oplossing: certificaten

---

## Certificaten: een digitaal paspoort

-   Iedereen vertrouwt een 3e persoon of organisatie
    -   De **Certificate Authority** (CA)
-   Deze deelt "**identiteitskaarten**" oftewel **certificaten** uit
-   Dankzij de identiteitskaart/certificaat kan iemand bewijzen dat hij of zij daadwerkelijk die persoon is
-   Geen geldige identiteitskaart/certificaat? **Niet te vertrouwen!**

---

-   Bv. iedereen vertrouwt de overheid
    -   Inloggen met identiteitskaart op overheidswebsites, tonen bij politiecontroles, afgeven bij het stemmen, ...
    -   Bewijst dat je een Belgische staatsburger bent

Notes:

-   https://www.ibz.rrn.fgov.be/nl/identiteitsdocumenten/eid/
-   https://eid.belgium.be/nl

---

-   Bv. iedereen vertrouwt HOGENT
    -   studentenkaart voor goedkoper eten in resto, afgeven tijdens examens, uitlenen bibliotheek, toegang fietsenstallingen, printen op campus, studentenkortingen voor o.a. bioscoop, ...
    -   Bewijst dat je een student aan HOGENT bent

![](./img/h7/studentenkaart.jpg)
![](./img/h7/studentenkaart-achterkant.png)

Notes:

-   https://www.hogent.be/student/een-vlotte-start/studentenkaart/
-   https://www.ugent.be/student/nl/administratie/studentenkaart

---

-   Bv. iedereen vertrouwt jouw bank
    -   Met bankkaart kan je jouw rekening bekijken, geld afhalen, geld overschrijven, online betalen, ... .
        -   Je kan zelfs geld afhalen aan bankautomaten van andere banken.
    -   Bewijst dat je de eigenaar bent van een specifieke rekening bij een bepaalde bank.

Notes:

-   https://www.kbc.be/particulieren/nl/betalen/betaalkaarten/debetkaarten/bankkaart.html

# 7.3 Certificate authorities

---

## Hoe doen we dit online?

-   Online werken we met **Certificate Authorities** (CA's) als 3e vertrouwenspersoon/-organisatie
-   CA genereert **certificaten** (== digitale identiteitskaarten) voor gebruikers die dit aanvragen
    -   Gebruikers kunnen **elkaar controleren** via deze certificaten of ze daadwerkelijk met de gewenste persoon communiceren
    -   Een certificaat koppelt een **publieke sleutel** van een gebruiker aan zijn **identiteit**.
        -   M.a.w. "_Dit is mijn publieke sleutel en je kan het controleren bij de CA via mijn certificaat_"

---

-   Certicaten aanvragen, maken en verifiëren gebeurt allemaal met **asymmetrische encryptie**
    -   **Iedereen** (CA's en gebruikers) heeft dus een asymmetrisch sleutelpaar (**publieke en private sleutel**) nodig!

---

## Hoe ziet een certificaat er uit?

-   Een certificaat is een digitaal ondertekend tekstbestand
-   Het structuur van het tekstbestand is vastgelegd volgens de **X.509 standaard**

---

```text
Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number:
            72:14:11:d3:d7:e0:fd:02:aa:b0:4e:90:09:d4:db:31
        Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=US, ST=Texas, L=Houston, O=SSL Corp, CN=SSL.com EV SSL Intermediate CA RSA R3
        Validity
            Not Before: Apr 18 22:15:06 2019 GMT
            Not After : Apr 17 22:15:06 2021 GMT
        Subject: C=US, ST=Texas, L=Houston, O=SSL Corp/serialNumber=NV20081614243, CN=www.ssl.com/postalCode=77098/businessCategory=Private Organization/street=3100 Richmond Ave/jurisdictionST=Nevada/jurisdictionC=US
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
                RSA Public-Key: (2048 bit)
                Modulus:
                    00:ad:0f:ef:c1:97:5a:9b:d8:1e ...
                Exponent: 65537 (0x10001)
        X509v3 extensions:
            X509v3 Authority Key Identifier:
                keyid:BF:C1:5A:87:FF:28:FA:41:3D:FD:B7:4F:E4:1D:AF:A0:61:58:29:BD

Authority Information Access:
                CA Issuers - URI:http://www.ssl.com/repository/SSLcom-SubCA-EV-SSL-RSA-4096-R3.crt
                OCSP - URI:http://ocsps.ssl.com

X509v3 Subject Alternative Name:
                DNS:www.ssl.com, DNS:answers.ssl.com, DNS:faq.ssl.com, DNS:info.ssl.com, DNS:links.ssl.com, DNS:reseller.ssl.com, DNS:secure.ssl.com, DNS:ssl.com, DNS:support.ssl.com, DNS:sws.ssl.com, DNS:tools.ssl.com
            X509v3 Certificate Policies:
                Policy: 2.23.140.1.1
                Policy: 1.2.616.1.113527.2.5.1.1
                Policy: 1.3.6.1.4.1.38064.1.1.1.5
                  CPS: https://www.ssl.com/repository

X509v3 Extended Key Usage:
                TLS Web Client Authentication, TLS Web Server Authentication
            X509v3 CRL Distribution Points:

Full Name:
                  URI:http://crls.ssl.com/SSLcom-SubCA-EV-SSL-RSA-4096-R3.crl

X509v3 Subject Key Identifier:
                E7:37:48:DE:7D:C2:E1:9D:D0:11:25:21:B8:00:33:63:06:27:C1:5B
            X509v3 Key Usage: critical
                Digital Signature, Key Encipherment
            CT Precertificate SCTs:
                Signed Certificate Timestamp:
                    Version   : v1 (0x0)
                    Log ID    : 87:75:BF:E7:59:7C:F8:8C:43:99 ...
                    Timestamp : Apr 18 22:25:08.574 2019 GMT
                    Extensions: none
                    Signature : ecdsa-with-SHA256
                                30:44:02:20:40:51:53:90:C6:A2 ...
                Signed Certificate Timestamp:
                    Version   : v1 (0x0)
                    Log ID    : A4:B9:09:90:B4:18:58:14:87:BB ...
                    Timestamp : Apr 18 22:25:08.461 2019 GMT
                    Extensions: none
                    Signature : ecdsa-with-SHA256
                                30:45:02:20:43:80:9E:19:90:FD ...
                Signed Certificate Timestamp:
                    Version   : v1 (0x0)
                    Log ID    : 55:81:D4:C2:16:90:36:01:4A:EA ...
                    Timestamp : Apr 18 22:25:08.769 2019 GMT
                    Extensions: none
                    Signature : ecdsa-with-SHA256
                                30:45:02:21:00:C1:3E:9F:F0:40 ...
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
         36:07:e7:3b:b7:45:97:ca:4d:6c ...
```

---

## Certificaten aanvragen

1. De gebruiker **genereert** een certificate signing request (CSR).
    - Bevat zijn publieke sleutel
    - Bevat zijn informatie (zijn identiteit): naam, adres, ...

---

2. De CA ontvangt de CSR en **controleert** de identiteit van de gebruiker aan de hand van de informatie in de CSR.

---

3. De CA creëert het gevraagd certificaat en **ondertekent** dit met zijn private sleutel. 
    - Het certificaat is nu 100% zeker afkomstig van de CA
    - Indien het certificaat vervalst wordt, wordt de handtekening ongeldig (en dus ook het certificaat)

---

## Kortom

---

## Certificaten verifiëren

-   Alice wil een geëncrypteerd bericht versturen naar Bob
-   In H4 stuurde Bob simpelweg zijn publieke key door
    -   ⚠️ Dit kan onderschept en vervalst worden!
-   In plaats van de publieke sleutel, stuurt Bob beter zijn **certificaat** naar Alice
    -   Het certificaat bevat de publieke sleutel en is ondertekend door de CA

---

-   Het certificaat is ondertekend met de private sleutel van de CA
    -   Alice kan de **geldigheid** dus nagaan dankzij de publieke sleutel van de CA
        -   ✅ Indien geldig: de publieke sleutel in het certificaat is volgens de CA inderdaad van Bob
        -   ⚠️ Indien niet geldig: Bob is niet wie hij zegt dat hij is!
            -   Mogelijks een **MitM** aanval!
-   Alice kan nu ook indien gewenst haar certificaat geven aan Bob
    -   Bob kan dan ook op dezelfde manier achterna gaan of hij daadwerkelijk met Alice praat

Notes:

-   Eigenlijk worden er hashes gebruikt van de certificaten. Meer details vind je op volgende links:
    -   https://www.juniper.net/documentation/us/en/software/junos/vpn-ipsec/topics/concept/pki-security-overview.html .
    -   https://cheapsslsecurity.com/blog/digital-signature-vs-digital-certificate-the-difference-explained/

---

## De publieke sleutel van de CA

-   Hoe geraken gebruikers aan de publieke sleutel van de CA?
    -   Is dit ook niet onderhevig aan een mogelijke MitM aanval?
-   Wie ondertekent het certificaat van de CA zelf?

---

## Verspreiden van CA certificaten

-   CA heeft zelf ook een certificaat
-   CA-certificaten worden **geïnstalleerd** samen met programma's die gebruik maken van certificaten
    -   OS, web browsers (HTTPS), VPN clients, SSH clients, ... .
-   Gebruik je een eigen CA, dan moet je deze manueel toevoegen
    -   Anders krijg je een gelijkaardige fout als deze:

---

## Bv. Windows

---

## Bv. Firefox

-   `Settings` > `Privacy & Security` > `Security` > `View certificates` > `Authorities`

---

---

## Bv. Chrome

-   `Settings` > `Privacy and Security` > `Manage certificates` > `Trusted Root Certification Authorities`

---

-   _Van 5m03s tot eind_

---

## Wie ondertekent het CA certificaat?

-   CA heeft zelf ook een certificaat
    -   Wie ondertekent deze?
-   De CA ondertekent zelf zijn certificaat
    -   **self signed certificate**

---

-   Iedereen kan een self signed certificate genereren
    -   Maar geniet geen vertrouwen van een CA!
    -   Word vaak gebruikt binnen een **privaat** netwerk (bv. om te testen)
    -   Geeft meestal een foutmelding
        -   Test het zelf eens uit: https://self-signed.badssl.com

---

# 7.4 Toepassing: HTTPS

---

## HTTP

-   Vroeger werd al het webverkeer **plaintext** verstuurd via het HTTP (webverkeer) protocol
    -   Iedereen kon inloggegevens afluisteren (bv. op wifi)

---

## HTTPS

-   Tegenwoordig gebruiken browsers en web servers certificaten
    -   Praten zeker met de juiste gesprekspartner (geen MitM)
    -   Certificaten bevatten een publieke key en zorgen voor de mogelijkheid tot encryptie
-   Gebruik van certificaten gebeurt volgens **TLS/SSL** protocol
    -   HTTP + TLS/SSL == **HTTPS**

---

---

-   De browser vertelt je of je via HTTP of via HTTPS surft
    -   Probeer gerust, zie je het verschil?
        -   https://letsencrypt.org
        -   http://httpforever.com

---

-   Websites leiden je vaak automatisch om naar `https://` als je naar de `http://` versie surft
    -   Indien niet, geeft jouw browser vaak een foutmelding ("HTTPS only mode")
        -   Wil je toch doorgaan, dan moet je dat expliciet aanklikken

---

## HTTPS is geen internetpolitie

-   HTTPS belooft **enkel**
    -   Dat er geen MitM is
    -   Dat de verbinding tussen client en webserver geëncrypteerd is
-   HTTPS biedt **geen bescherming tegen malafide websites**!
    -   Bv https://h0g3nt.be
        -   Geeft groen slot (als website bestaat)
            -   Immers garantie geen MitM en encryptie
            -   Wat de website voor de rest doet is niet van belang voor HTTPS

---

# 7.5 Toepassing: VPN

---

## VPN

-   **Beveiligde** communicatie over publiek netwerk
-   Maakt privénetwerk over het publieke internet aan tussen verschillende fysieke locaties
    -   Wordt vaak voorgesteld als een geëncrypteerde "**tunnel**"

---

-   Gebruikt voor het verbinden van **verschillende geografische locaties**
    -   Bv. 2 kantoren op verschillende geografische locatie kunnen zo via het internet op een veilige manier verbonden worden
    -   Bv. Verschillende campussen van HOGENT op zelfde netwerk
-   Gebruikers hebben dit niet door

---

-   Gebruikt voor **work@home**
    -   Bv. thuis verbinden met intranet school/bedrijf
-   Lijkt alsof je rechtstreeks op het school-/bedrijfsnetwerk werkt

---

-   Gebruikt voor **privacy** en tegen **geo-restrictions**
    -   Bv. Belgacom/Telenet mag niet zien naar wat ik surf
    -   Bv. Websitebeheerder mag niet zien wie ik ben
    -   Bv. Ik wil een serie bekijken op Netflix die enkel aan Amerikaanse kijkers wordt aangeboden

---

-   Gebruikt TLS/SSL certificaten
    -   Geen MitM
    -   Encryptie

-   Er zijn ook niet TLS/SSL VPN systemen zoals IPsec
    -   Out of scope voor deze cursus

---

## Casus: VPN voor privacy

-   3rd party VPN provider
    -   Bv. ProtonVPN, NordVPN, Surfshark VPN, Private Internet Access, Mullvad VPN, ExpressVPN, ...
    -   Ook wel consumer **VPN service** genoemd
-   Word veel reclame voor gemaakt (bv. op youtube)
    -   Doen ze wat ze beloven?

Notes:

-   https://www.thoughtleaders.io/blog/vpn-wars
-   https://www.youtube.com/watch?v=wE8MJCk633s

---

## VPN logging policy

-   VPN biedt **geen oneindige privacy**, enkel in bepaalde gevallen
    -   De **VPN server** ziet alles
    -   Is eigenlijk een bewuste **MitM** aanval
-   Vertrouw jij jouw VPN provider?
    -   Houden ze logs bij? (**logging policy**)
    -   Wat doen ze met jouw data?
    -   VPN-bedrijven zijn niet immuun voor de wet
        -   Sommige bedrijven bieden wel een transparency report aan (wat gebeurt er als de rechtbank aanklopt?)

Notes:

-   https://overengineer.dev/blog/2019/04/08/very-precarious-narrative/
-   https://proton.me/legal/transparency
-   https://www.reddit.com/r/ProtonMail/comments/pil6xi/climate_activist_arrested_after_protonmail/
-   https://www.privacyguides.org/en/basics/vpn-overview/

---

Notes:

-   https://www.malwarebytes.com/blog/news/2022/01/cybercriminals-friend-vpnlab-net-shut-down-by-law-enforcement
-   https://edition.cnn.com/2021/06/30/tech/doublevpn-law-enforcement/index.html
-   https://protonvpn.com/blog/transparency-report/
-   https://nordvpn.com/blog/nordvpn-introduces-transparency-reports/

---

![](./img/h7/vpn-no-logs-1.png)
![](./img/h7/vpn-no-logs-2.png)

Notes:

-   https://protonvpn.com/features/no-logs-policy
-   https://nordvpn.com/blog/nordvpn-no-logs-audit-2023/

---

---

## Anonimiteit

-   🔒 Jouw ISP ziet niet wat je doet
    -   Ze zien wel dat je een VPN tunnel gebruikt
-   🔒 De website waar je naartoe surft ziet niet jouw IP-adres
    -   Ze zien het IP-adres van de VPN server als verzender
    -   Neem een VPN server in een ander land om geo-restrictions te voorkomen

---

## Geen anonimiteit

-   Wie ziet er wel wat er heen en weer gestuurd wordt
    -   🔓 Alle ISP's vanaf de VPN server tot de website
    -   🔓 De VPN server
-   De website waar naar gesurft wordt ziet uiteraard ook het verkeer
-   Vergeet niet dat HTTPS ook encrypteert

---

## Andere nadelen

-   Niet alle VPN's laten alles toe
    -   Gratis VPN's laten vaak geen P2P door
-   Snelheid is vaak gelimiteerd

---

## Conclusie

-   VPN's hebben **voor-** en **nadelen**
    -   Weet wat ze **wel** en **niet** kunnen
    -   Beslis voor jezelf
        -   Of je een VPN gebruikt
        -   Wanneer/waarvoor je een VPN gebruikt
        -   Welke VPN provider je vertrouwt

---