Die Konfiguration einer Zertifizierungsstelle (CA) mit OpenSSL erfolgt durch das Definieren verschiedener Sektionen in der Konfigurationsdatei, die präzise beschreiben, wie Zertifikate generiert, signiert und verwaltet werden. Zentral ist hierbei die klare Trennung zwischen Root-CA und Intermediate-CA, die unterschiedliche Rollen und Beschränkungen besitzen. Die Root-CA bildet die vertrauenswürdige Wurzel und besitzt uneingeschränkte Signierbefugnisse, während die Intermediate-CA eingeschränkter ist und nur End-Entity-Zertifikate signieren darf.

Im Abschnitt der Root-CA wird die Variable default_ca gesetzt, die auf eine Sektion verweist, die als CA_default benannt ist. Diese Sektion definiert grundlegende Pfade, wie base_dir, die relativ zur Konfigurationsdatei liegen, und spezifiziert Speicherorte für Schlüssel, Zertifikate sowie Index- und Seriennummer-Dateien, die zur Verwaltung der ausgestellten Zertifikate benötigt werden. Besonders wichtig ist die Angabe, dass Zertifikate für zehn Jahre gültig sein sollen und dass beim Signieren eine SHA-512-Hashfunktion verwendet wird, was eine starke kryptographische Sicherheit gewährleistet.

Eine zentrale Eigenschaft der CA-Zertifikate ist die Nutzung von X.509v3-Erweiterungen, die die Funktion und Gültigkeit der Zertifikate festlegen. Das basicConstraints-Feld etwa definiert, ob ein Zertifikat als CA fungieren darf (CA:TRUE) oder nicht (CA:FALSE). Für die Root-CA ist dies zwingend notwendig und wird mit critical markiert, um die Wichtigkeit dieser Angabe sicherzustellen. Der Parameter pathlen innerhalb der Intermediate-CA-Konfiguration regelt die Tiefe der Zertifikatskette, hier auf null beschränkt, was bedeutet, dass keine weiteren Unter-CAs unterhalb der Intermediate-CA erlaubt sind.

Die Schlüsselverwendung (keyUsage) und erweiterten Schlüsselverwendungen (extendedKeyUsage) differenzieren die möglichen Einsatzbereiche der Zertifikate. So sind bei Client-Zertifikaten etwa digitalSignature und nonRepudiation relevant, während Server-Zertifikate zusätzlich die Fähigkeit zur Schlüsselverschlüsselung (keyEncipherment) besitzen. Die klar getrennten Verwendungen verhindern Missbrauch und sichern die Vertrauenswürdigkeit der Zertifikate in spezifischen Szenarien wie TLS-Client- und Serverauthentifizierung.

Ein wichtiger Aspekt ist die Verwendung der copy_extensions = copy-Option, welche sicherstellt, dass alle Subject Alternative Names (SANs), die in der Zertifikatsanforderung enthalten sind, in das endgültige Zertifikat übernommen werden. SANs erlauben es, mehrere Hostnamen oder IP-Adressen in einem Zertifikat zu definieren, was für moderne Anwendungen unerlässlich ist, da die Verknüpfung eines Zertifikats auf nur einen Common Name (CN) nicht mehr ausreichend ist.

Die Erstellung eines Root-Zertifikats erfolgt typischerweise direkt mit dem openssl req -x509 Befehl, da es selbstsigniert ist und keine Zertifikatsanforderung benötigt. Hierbei werden die in der Konfigurationsdatei definierten Werte wie Schlüssellänge (4.096 Bit), Gültigkeitsdauer (10 Jahre) und Hashalgorithmus (SHA-512) genutzt. Die Übereinstimmung von Subject und Issuer sowie von Subject Key Identifier und Authority Key Identifier ist charakteristisch für selbstsignierte Root-Zertifikate und stellt sicher, dass die Vertrauensanker konsistent sind.

Zur Verwaltung der ausgestellten Zertifikate verwendet die CA zwei wichtige Dateien: den Index-Tracker, der Informationen über die ausgestellten Zertifikate enthält, und den Seriennummern-Tracker, der die nächste zu vergebende Seriennummer verwaltet. Diese Dateien ermöglichen die Nachverfolgbarkeit und Revokation von Zertifikaten, was für die Integrität des gesamten Zertifizierungsprozesses entscheidend ist.

Insgesamt zeigt die Konfiguration, wie essenziell es ist, präzise und umfassende Einstellungen für eine sichere PKI-Infrastruktur zu definieren. Von der Trennung der Rollen zwischen Root- und Intermediate-CA, über die korrekte Verwendung der X.509-Erweiterungen bis hin zur detaillierten Verwaltung von Zertifikaten ist jeder Schritt notwendig, um eine vertrauenswürdige und funktionale Zertifikatskette zu gewährleisten.

Neben den technischen Details sollte der Leser verstehen, dass die Sicherheit einer PKI nicht nur von der technischen Konfiguration abhängt, sondern auch von der korrekten Handhabung und dem Schutz der privaten Schlüssel. Der Verlust oder die Kompromittierung eines Root- oder Intermediate-CA-Schlüssels kann das gesamte Vertrauensmodell zerstören. Deshalb sind organisatorische Maßnahmen wie sichere Speicherung, Zugangskontrollen und regelmäßige Audits unverzichtbar.

Darüber hinaus ist es wichtig, die Lebenszyklen der Zertifikate zu planen, einschließlich rechtzeitiger Erneuerung und Widerruf, um Ausfallzeiten und Sicherheitslücken zu vermeiden. Die genaue Beachtung von RFC-Standards und die kontinuierliche Anpassung an aktuelle kryptographische Empfehlungen sind ebenfalls Grundvoraussetzungen, um eine robuste und zukunftssichere PKI-Umgebung zu schaffen.

Wie richtet man eine TLS-gesicherte Logstash-Umgebung mit OpenSSL-Zertifikaten ein?

Die Konfiguration von TLS-Zertifikaten für Logstash beginnt mit der sorgfältigen Erstellung von Zertifikaten und Schlüsseln mittels OpenSSL. Die zugehörigen Parameter werden in einer Konfigurationsdatei festgelegt, die separate Abschnitte für den Distinguished Name (flex_distinguished_name) und die Erweiterungen (flex_cert) enthält. Wichtig ist hierbei, dass der Common Name (CN) den vollständig qualifizierten Domainnamen (FQDN) des Servers enthält, um die Kompatibilität mit modernen Browsern sicherzustellen, die insbesondere das Subject Alternative Name (SAN)-Feld für die Identifikation eines Zertifikats nutzen. Im Lab-Umfeld kann statt eines echten FQDNs auch eine beschreibende Bezeichnung verwendet werden, doch im produktiven Umfeld verlangen viele Zertifizierungsstellen das korrekte FQDN.

Das SAN-Feld wird über eine Verweis-Syntax definiert, die die Verwendung mehrerer alternativer Hostnamen ermöglicht. Beispielsweise sind sowohl der Basisname „logstash“ als auch der FQDN „logstash.local“ eingetragen. Dies stellt sicher, dass unterschiedliche Namensvarianten bei der TLS-Authentifizierung erkannt werden. IP-Adressen sollten im SAN nur dann aufgenommen werden, wenn sie während der Laufzeit unverändert bleiben, da sich IPs häufig ändern können und somit die Gültigkeit des Zertifikats gefährden. Die Struktur für IP-Adressen folgt der gleichen nummerierten Punktnotation wie für DNS-Einträge.

Die Generierung des Schlüsselpaars und des Certificate Signing Requests (CSR) erfolgt mit einem OpenSSL-Befehl, bei dem der private Schlüssel durch ein Passwort geschützt wird. Dabei kann der Schlüsselname entweder über die Konfiguration oder direkt als Argument übergeben werden. Die anschließende Signierung des CSR mit einer Intermediate-CA bestätigt die Vertrauenswürdigkeit des erzeugten Zertifikats. Das Zertifikat sollte anschließend mit OpenSSL geprüft werden, um sicherzustellen, dass alle Angaben korrekt sind und die Signatur gültig ist. Besonders wichtig ist die Übereinstimmung von Aussteller (Issuer) und dem Authority Key Identifier, die die Zertifikatskette eindeutig verifizieren.

Für den praktischen Einsatz in Logstash ist es notwendig, die erzeugten Zertifikate, Schlüssel und die CA-Kette in das entsprechende Verzeichnis der Logstash-Installation zu kopieren. Dort werden sie von der Logstash-Konfiguration referenziert, die TLS für die Beats-Inputs aktiviert und auf gegenseitige Authentifizierung setzt. Das bedeutet, dass sowohl Logstash als auch die Clients (Beats) ihre Identität mittels Zertifikaten nachweisen müssen, was die Sicherheit erheblich steigert. Die Konfiguration definiert den Port für die Beats-Eingaben, aktiviert SSL/TLS, spezifiziert die Pfade zu Zertifikat, Schlüssel und CA-Kette sowie die Passphrase des privaten Schlüssels.

Zusätzlich zur Beats-Verbindung kann Logstash auch Syslog-Daten über einen separaten Port empfangen. Die weitere Verarbeitung der eingehenden Daten erfolgt über Filter, in denen später etwa eine Anpassung an das Elastic Common Schema erfolgt. Die Ausgabe erfolgt zunächst in einer lesbaren Form zur Überprüfung, bevor in späteren Kapiteln komplexere Ausgabeziele wie Elasticsearch definiert werden.

Damit der Netzwerkverkehr zu diesen Ports möglich ist, müssen entsprechende Firewall-Regeln gesetzt werden. Unter Ubuntu kann dies mit UFW erfolgen, während bei CentOS-ähnlichen Systemen firewalld verwendet wird. Die Freischaltung der Ports 5044 (Beats) und 5514 (Syslog) stellt sicher, dass die TLS-gesicherten Verbindungen reibungslos aufgebaut werden können.

Die abschließende Prüfung der Logstash-Konfiguration auf syntaktische Fehler vor dem Start ist ein essenzieller Schritt, um unerwartete Ausfälle zu vermeiden. Das parallele Öffnen mehrerer Terminals ermöglicht eine getrennte Sicht auf Konfigurationsprüfung und laufende Logausgaben.

Es ist zu beachten, dass die Wahl sicherer Passwörter für private Schlüssel und der Schutz dieser Schlüssel eine Grundvoraussetzung für die TLS-Sicherheit darstellen. Auch die ordnungsgemäße Verwaltung der Zertifikatskette, einschließlich der Intermediate CAs, gewährleistet ein vertrauenswürdiges Setup. In produktiven Umgebungen ist außerdem die regelmäßige Erneuerung der Zertifikate zu planen, um Ausfälle durch abgelaufene Zertifikate zu verhindern.

Darüber hinaus sollte man verstehen, dass TLS nicht nur die Verschlüsselung der Daten gewährleistet, sondern auch die Authentizität der kommunizierenden Parteien sicherstellt. Die gegenseitige Authentifizierung, wie sie hier mit „ssl_client_authentication => required“ konfiguriert wird, verhindert Man-in-the-Middle-Angriffe und stellt sicher, dass nur autorisierte Clients Daten an Logstash senden können. Dieses Prinzip ist entscheidend für den Schutz sensibler Log-Daten, insbesondere in verteilten Systemen und in der Cloud.

Schließlich ist der Umgang mit Zertifikaten und Schlüsseln keine einmalige Aufgabe, sondern ein fortlaufender Prozess, der gute organisatorische Abläufe sowie automatisierte Prozesse zur Zertifikatserneuerung und -verteilung erfordert, um die Integrität und Sicherheit der Log-Infrastruktur dauerhaft zu gewährleisten.

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