Cơ sở hạ tầng khóa công khai (PKI) quản lý các khóa và chứng chỉ giúp cho việc liên lạc mã hóa hoạt động. Nó bao gồm các tổ chức cấp chứng chỉ (CA), tổ chức đăng ký chứng chỉ (RA), các chính sách và phần mềm phát hành, phân phối và thu hồi chứng chỉ. Khi trình duyệt của bạn tin tưởng một trang web HTTPS, PKI chính là lý do. Trang web đó đã cung cấp một chứng chỉ. Một CA đáng tin cậy đã ký vào chứng chỉ đó. Trình duyệt đã xác minh chữ ký so với danh sách các chứng chỉ gốc đáng tin cậy của nó. Chuỗi tin cậy được duy trì vì mọi người đều đồng ý về các CA đó.

Hệ thống PKI rất phức tạp và dễ bị tổn thương. Một CA bị xâm phạm có thể cấp chứng chỉ giả mạo cho bất kỳ tên miền nào. DigiNotar năm 2011 và Symantec trong nhiều năm đều đã cấp chứng chỉ sai. Các trình duyệt cuối cùng đã không tin tưởng chúng, và các công ty này đã sụp đổ. Việc thu hồi chứng chỉ cũng là một điểm yếu khác. Kiểm tra xem chứng chỉ đã bị thu hồi hay chưa rất chậm và không đáng tin cậy. Một số trình duyệt bỏ qua hoàn toàn bước kiểm tra này. Nhật ký minh bạch chứng chỉ cải thiện tình hình bằng cách ghi lại công khai mọi chứng chỉ đã được cấp. Việc cấp chứng chỉ sai sẽ được phát hiện nhanh hơn. Nhưng mô hình tin cậy vẫn tập trung. Một số ít CA gốc là nền tảng bảo mật của toàn bộ mạng internet. Nếu một trong số chúng bị xâm phạm, thiệt hại sẽ lan rộng toàn cầu.

Các thành phần PKI

• Cơ quan cấp chứng chỉ — cấp và ký chứng chỉ
• Cơ quan đăng ký — xác minh danh tính trước khi cấp phép.
• Kho lưu trữ chứng chỉ — lưu trữ và phân phối chứng chỉ
• Hệ thống thu hồi chứng chỉ — công bố các chứng chỉ đã bị thu hồi.
• Tính minh bạch của chứng chỉ — nhật ký công khai về các chứng chỉ đã cấp.

PKI hoạt động trơn tru và vô hình. Khi nó gặp sự cố, toàn bộ mạng internet đều ảnh hưởng đến nó.