Zertifikate

• Inhaber: lernen.bildungsportal-nds.example (die Lernplattform)
• Aussteller: Weserland TLS CA 3 (eine Zwischen-CA)
• Gültigkeit: 04.08.2026 bis 02.11.2026

Erst wenn alle Prüfungen bestanden sind, nutzt der Browser den öffentlichen Schlüssel aus dem Serverzertifikat beim Verbindungsaufbau.

Ohne Zertifikat könnte der Angreifer die Verbindung abfangen und Lea seinen eigenen öffentlichen Schlüssel schicken; Lea würde für ihn verschlüsseln bzw. ihm vertrauen (Man-in-the-Middle).

Mit Zertifikaten verlangt der Browser ein Zertifikat für lernen.bildungsportal-nds.example, das über eine Kette zu einer vorinstallierten Wurzel-CA führt. Der Angreifer hat zwei Möglichkeiten, die beide scheitern:

• Er legt das echte Zertifikat vor: Darin steht der Schlüssel der Lernplattform; den passenden privaten Schlüssel hat er nicht, er kann den Verbindungsaufbau also nicht korrekt signieren bzw. entschlüsseln.
• Er legt ein eigenes Zertifikat mit seinem Schlüssel vor: Ändert er ein echtes Zertifikat, passt die Signatur der CA nicht mehr; ein selbst erstelltes Zertifikat ist von keiner vertrauenswürdigen CA signiert. Eine seriöse CA stellt ihm keines für diese Domain aus, weil er deren Kontrolle nicht nachweisen kann.

Der Browser zeigt deshalb eine Warnung. Voraussetzung ist, dass Lea diese nicht wegklickt und die CAs sorgfältig arbeiten.

def kette_pruefen(kette, wurzeln, domain, heute, sperrliste):
    if kette[0]["inhaber"] != domain:
        return False
    for i in range(len(kette)):
        z = kette[i]
        if not (z["von"] <= heute <= z["bis"]):
            return False
        if z["seriennr"] in sperrliste:
            return False
        if i + 1 < len(kette):
            # es gibt eine höhere Stufe in der Kette
            oben = kette[i + 1]
            if z["aussteller"] != oben["inhaber"]:
                return False    # Kette unterbrochen
            schluessel = oben["schluessel"]
        else:
            # oberstes Zertifikat der Kette
            if z["aussteller"] not in wurzeln:
                return False    # unbekannte Wurzel
            schluessel = wurzeln[z["aussteller"]]
        if not signatur_ok(z, schluessel):
            return False
    return True

Für die Daten aus M3 liefert die Funktion False, False, False, True. Gleichwertige Lösungen (z. B. mit while oder Hilfsfunktionen) sind zu akzeptieren; wesentlich sind alle fünf Prüfungen und die richtige Schlüsselwahl je Stufe.

Für den Vorschlag: Der Filter kann auch verschlüsselte Seiten auf Schadsoftware und jugendgefährdende Inhalte prüfen; das dient dem Schutz der Lernenden und erfüllt ggf. Aufsichtspflichten.

Gegen den Vorschlag:

• Wer den privaten Schlüssel dieser Root CA besitzt, kann für jede Domain (auch Bank, E-Mail, Messenger) Zertifikate ausstellen, die die Geräte akzeptieren – der Filter ist technisch ein erlaubter Man-in-the-Middle und kann alles mitlesen.
• Wird der Schlüssel gestohlen, können Angreifer sich gegenüber allen Schülergeräten als beliebige Webseite ausgeben – auch außerhalb der Schule, solange das Wurzelzertifikat installiert bleibt.
• Die Privatsphäre (Online-Banking, private Nachrichten) wird verletzt; bei privaten Geräten ist das rechtlich und ethisch besonders heikel.
• Die Ende-zu-Ende-Idee von HTTPS wird aufgehoben; Nutzer sehen weiterhin ein Schloss.

Alternativen: Filtern über DNS bzw. Domainlisten ohne Entschlüsseln, Einsatz nur auf schuleigenen, verwalteten Geräten, Ausnahmen für sensible Kategorien (Banken), strenger Schutz des CA-Schlüssels (Hardware-Sicherheitsmodul), Entfernen des Zertifikats beim Verlassen der Schule, Transparenz gegenüber Eltern und Lernenden.

Urteil (Beispiel): Für private Geräte ist der Vorschlag abzulehnen, weil das Risiko für alle Verbindungen den Nutzen deutlich übersteigt. Für schuleigene Geräte ist er nur mit strengen Auflagen vertretbar. Andere begründete Urteile sind möglich.