Cross-Signing
Cross-Signing bezeichnet ein Verfahren, bei dem eine bereits vertrauenswürdige Stelle ein neues digitales Zertifikat mit ihrer Unterschrift bestätigt – und der neuen Stelle damit sofort Glaubwürdigkeit verleiht. Es löst das praktische Problem, dass neue Teilnehmer im Internet erst bekannt werden müssen, bevor Geräte und Browser ihnen vertrauen.
Im Internet brauchen Webseiten ein digitales Zertifikat, eine Art amtlichen Ausweis, der belegt, dass die Seite echt ist. Dieser Ausweis wird von einer Zertifizierungsstelle ausgestellt — einer Organisation, der Browser und Betriebssysteme grundsätzlich vertrauen. Vertrauen funktioniert dabei wie eine Kette: Weil du der Ausstellerin vertraust, vertraust du auch dem Ausweis. Cross-Signing setzt genau an dieser Kette an. Eine bereits anerkannte Zertifizierungsstelle unterschreibt das Zertifikat einer neuen oder noch unbekannten Stelle — und leiht ihr damit ihr eigenes Vertrauen. Die neue Stelle kann danach sofort Zertifikate ausstellen, die von allen Geräten akzeptiert werden, ohne selbst erst jahrelang Anerkennung aufzubauen.
Warum Cross-Signing das Internet zugänglich gemacht hat
Vor etwa 2015 kostete ein Webseiten-Zertifikat oft mehrere hundert Euro im Jahr. Kleine Webseiten, Schulprojekte oder gemeinnützige Angebote konnten sich das kaum leisten. Die gemeinnützige Organisation Let’s Encrypt wollte kostenlose Zertifikate für alle anbieten — hatte aber ein Problem: Ihre eigene Zertifizierungsstelle war brandneu und auf keinem Gerät der Welt vorinstalliert.
Die Lösung war Cross-Signing. Die etablierte Zertifizierungsstelle IdenTrust unterschrieb das Stammzertifikat von Let’s Encrypt. Damit erkannten plötzlich alle Browser und Smartphones Let’s Encrypt als vertrauenswürdig an — obwohl sie selbst noch nicht in deren Vertrauenslisten stand. Das Ergebnis: Innerhalb weniger Jahre stieg der Anteil verschlüsselter Webseiten von unter 40 % auf über 80 %. Cross-Signing war dafür ein entscheidender Mechanismus.
Die Mechanik hinter der gegenseitigen Bestätigung
Ein digitales Zertifikat enthält einen öffentlichen Schlüssel und Angaben zur Inhaberin. Die ausstellende Zertifizierungsstelle setzt darunter ihre digitale Signatur — vergleichbar mit einer Unterschrift auf einem Dokument. Beim Cross-Signing gibt es nun zwei Signaturen auf dasselbe Zertifikat oder denselben Schlüssel: die der neuen Stelle selbst und die der bereits vertrauenswürdigen Stelle. Ein Browser, der die neue Stelle noch nicht kennt, kann der zweiten Signatur folgen und landet so bei einer Zertifizierungsstelle, der er schon vertraut.
Technisch entstehen dabei zwei separate Zertifikatsketten, die zum selben Endpunkt führen. Ältere Geräte nutzen die Kette über die bekannte Stelle, neuere Geräte — die inzwischen die neue Stelle direkt kennen — nutzen die kürzere, direktere Kette. Das macht Cross-Signing besonders nützlich für Übergangszeiträume, in denen neue und alte Geräte gleichzeitig im Einsatz sind.
Wichtig: Cross-Signing überträgt kein unbegrenztes Vertrauen. Die neue Stelle darf nur in den Bereichen Zertifikate ausstellen, die die bestätigende Stelle erlaubt. Zertifizierungsstellen können diese Einschränkungen technisch in das Cross-Zertifikat einbetten.
Cross-Signing in Produkten, Systemen und Schlagzeilen
Cross-Signing taucht immer dann in den News auf, wenn Zertifikatsketten ablaufen oder brechen. Im September 2021 lief genau das DST-Root-Zertifikat von IdenTrust ab, das Let’s Encrypt cross-signiert hatte. Ältere Android-Geräte, die das neuere Let’s-Encrypt-Stammzertifikat nicht kannten, verloren schlagartig den Zugang zu Millionen Webseiten. Das war ein weltweiter Vorfall, ausgelöst durch ein ausgelaufenes Cross-Signing-Zertifikat.
Cross-Signing ist aber nicht auf Webseiten beschränkt. In der Software-Entwicklung signieren Betriebssystemhersteller wie Microsoft oder Apple den Code von Drittanbietern — das Prinzip ist dasselbe. Auch in der E-Mail-Verschlüsselung und bei Software-Updates sorgt Cross-Signing dafür, dass neue Teilnehmer nicht von Null anfangen müssen.
Ein häufiger Irrtum: Cross-Signing bedeutet nicht, dass zwei Stellen sich gegenseitig bestätigen. Die Richtung ist eindeutig — die etablierte Stelle bestätigt die neue, nicht umgekehrt. Eine gegenseitige Bestätigung wäre ein separater Vorgang und würde zwei unabhängige Cross-Signings erfordern.