Zeitstempel und Anker

Worum es geht

Eine Hash-Kette in der eigenen Datenbank kann jeder neu berechnen, der die Datenbank beherrscht. Er ändert einen Eintrag und rechnet alle folgenden Hashes stimmig neu. Die Kette allein merkt das nicht.

Dagegen hilft ein Zeitstempel: eine signierte Bestätigung, dass ein bestimmter Hash zu einer bestimmten Zeit schon existierte. CRMS lässt in festen Abständen die letzten Einträge aller Journale stempeln. Das nennt man Verankern, das Ergebnis heißt Anker.

Wie die Journale aufgebaut sind, steht unter Die zwei Hash-Ketten.

Ein Ankerlauf

• Wie oft: alle CODAMAI_CRMS_ANCHOR_INTERVAL (Standard PT1H, also stündlich). Der erste Lauf beginnt eine Minute nach dem Start.
• Welche Mandanten: alle, die CIAS kennt, auch gesperrte und geschlossene. Auch ihr Journal muss verankert bleiben.
• Wenn ein Mandant nicht erreichbar ist: Er wird ausgelassen, die anderen werden verankert. Der nächste Lauf versucht es wieder.
• Wer läuft: jede Instanz mit CODAMAI_CRMS_SCHEDULING_ENABLED=true (Standard). Bei mehreren Instanzen lässt du es in genau einer an.

Der Merkle-Baum

Ein Merkle-Baum fasst viele Hashes zu einem einzigen zusammen, der Wurzel. Immer zwei Hashes werden zusammen gehasht, bis nur einer übrig ist. Damit reicht ein Zeitstempel für alle Mandanten, egal wie viele es sind.

flowchart BT
  A["Blatt: system"] --> AB["Knoten"]
  B["Blatt: acme"] --> AB
  C["Blatt: beta"] --> CD["Knoten"]
  D["Blatt: gamma"] --> CD
  AB --> R["Wurzel → Zeitstempel"]
  CD --> R

• Ein Blatt ist das kanonische JSON {journal, sequence, hash} des Journal-Kopfs. Die Blätter sind nach Journal sortiert, also ergeben dieselben Köpfe immer dieselbe Wurzel.
• Der Baum folgt RFC 6962: Blätter bekommen vor dem Hashen das Byte 0x00, Knoten 0x01.
• Der Beweispfad eines Journals sind die Nachbar-Hashes auf dem Weg vom Blatt zur Wurzel. Mit ihm zeigt ein Mandant, dass sein Journal-Kopf in der gestempelten Wurzel steckt, ohne die Journale der anderen zu sehen.

Was die Ankerprüfung findet

Die Ankerprüfung nimmt den neuesten Beweispfad eines Journals und prüft ihn Station für Station. Zusammen mit der Prüfung der Kette selbst findet sie auch ein Journal, das stimmig neu berechnet wurde.

Diese Ergebnisse sind Schlüssel in einem Prüfergebnis, keine Fehlerantworten.

Die Zeitstempel-Stelle

Eine Zeitstempel-Stelle (englisch Time Stamping Authority, TSA) signiert Hashes mit einer Zeitangabe. CRMS bringt eine eigene mit, die nach RFC 3161 arbeitet:

• Ihr Schlüssel kommt als PKCS#12-Datei, Base64-kodiert, aus CODAMAI_CRMS_TSA_KEYSTORE, das Passwort aus CODAMAI_CRMS_TSA_KEYSTORE_PASSWORD. Ohne Schlüssel startet CRMS nicht.
• Das Zertifikat muss die Verwendung timeStamping tragen, und zwar als kritisch markiert. Sonst startet CRMS nicht.
• Die Zeit kommt von der Systemuhr. Halte sie synchron, zum Beispiel per NTP.
• Jeder Zeitstempel hat eine zufällige 128-Bit-Seriennummer und trägt das Zertifikat, mit dem er signiert wurde.

Welchem Zeitstempel CRMS vertraut

Ein Zeitstempel wird gegen das Zertifikat geprüft, das ihn signiert hat. Dieses Zertifikat muss vertrauenswürdig sein, und es muss zum Zeitpunkt des Stempels gültig gewesen sein.

Die Vertrauensliste ist CODAMAI_CRMS_TSA_TRUSTED_CERTIFICATES: PEM-Zertifikate hintereinander, oder dieses PEM als Base64, wenn die Umgebung keine Zeilenumbrüche erlaubt. Die Zertifikate sind öffentlich, kommen aber immer aus der Konfiguration, nie aus der Datenbank. Sonst könnte die Datenbank-Administration ein eigenes Zertifikat hinzufügen und eine umgeschriebene Geschichte stempeln.

Ablauf des Zertifikats

Den Schlüssel tauschen

Mit einer eigenen Zertifizierungsstelle trägst du stattdessen deren Zertifikat in die Liste ein. Dann wird jedes Zeitstempel-Zertifikat anerkannt, das sie ausstellt, und ein Tausch braucht keine Änderung der Liste.

Die Variablen im Überblick stehen unter Konfiguration.

Fallen

Weiter

• Die zwei Hash-Ketten
• Das Siegel
• Prüfen und lesen