PAdES und Langzeitvalidierung (LTV)

Stellen Sie sich einen Vertrag vor, der vor drei Jahren elektronisch unterzeichnet wurde. Die Datei lässt sich weiterhin öffnen, und die Signatur sieht nach wie vor korrekt aus. Doch die berechtigte Frage lautet: Könnten Sie heute tatsächlich beweisen, dass die Signatur zum Zeitpunkt der Unterzeichnung gültig war? Und könnten Sie dies in zehn Jahren noch beweisen? Für die meisten digitalen Signaturen lautet die ehrliche Antwort: Nein. Genau dieses Problem lösen PAdES (PDF Advanced Electronic Signatures) und die Langzeitvalidierung (LTV).

PAdES, definiert durch die ETSI-Norm EN 319 142, ist der europäische Standard für das Hinzufügen digitaler Signaturen zu PDF-Dateien. LTV (Lifetime Validation) ist der Bestandteil von PAdES, der alle für die Vertrauenswürdigkeit einer Signatur notwendigen Informationen – Zertifikate, Widerrufsprüfungen und einen vertrauenswürdigen Zeitstempel – direkt in der PDF-Datei speichert. Da all diese Nachweise in der Datei enthalten sind, kann die Signatur auch Jahre später noch überprüft werden, selbst wenn die ausstellenden Dienste nicht mehr existieren. Um zu verstehen, warum LTV benötigt wird, ist es hilfreich, zunächst zu betrachten, warum eine herkömmliche digitale Signatur nicht ewig vertrauenswürdig bleibt.

PAdES selbst ist ein Standard für die Dokumentensignatur, nicht für die Codesignatur. Er sichert weder ausführbare Dateien, Installationsprogramme noch Firmware-Images. Doch die Codesignatur in Unternehmen steht vor genau demselben Problem der Langzeitvalidierung, für dessen Lösung PAdES entwickelt wurde – und zwar aus demselben Grund: Ein signiertes Artefakt muss oft noch Jahre nach Ablauf des zugehörigen Zertifikats verifizierbar bleiben. Im Folgenden wird das LTV-Modell von PAdES als konkretes Beispiel für dieses Problem und seine Lösung verwendet und anschließend direkt auf die Anforderungen eines Codesignaturprogramms übertragen.

Langzeitvalidierung für Enterprise-Codesignierung, definiert als: Erhaltung der Zertifikatskette, des Sperrstatus und eines vertrauenswürdigen Zeitstempels für ein signiertes Artefakt zum Zeitpunkt der Signierung; das gleiche Prinzip, das PAdES LTV für PDFs anwendet, sodass Firmware, Installationsprogramme und Unternehmenssoftware mit mehrjähriger Nutzungsdauer auch lange nach Ablauf der Gültigkeitsdauer ihres Signaturzertifikats verifizierbar bleiben.

Wichtige Erkenntnisse

• PAdES und Codesignatur sind unterschiedliche Standards für unterschiedliche Artefakttypen, aber sie haben den gleichen Fehlermodus gemeinsam: Eine Signatur, die von externen Widerrufs- und Zeitstempeldiensten abhängt, wird nicht mehr überprüfbar, sobald diese Dienste oder das Zertifikat selbst nicht mehr verfügbar sind.
• Das Äquivalent zum B-LT-Level von PAdES bei der Codesignierung ist ein RFC 3161-vertrauenswürdiger Zeitstempel, der zum Zeitpunkt der Signierung angewendet wird; ohne einen solchen erlischt das Vertrauen in ein signiertes Artefakt zusammen mit seinem Zertifikat, typischerweise innerhalb von 460 Tagen nach den aktuellen CA/Browser Forum-Regeln.
• Ein QSCD (Qualified Signature Creation Device) in der PAdES/eIDAS-Welt hat die gleiche funktionale Anforderung wie ein HSM bei der Codesignierung: Der private Schlüssel muss in zertifizierter Hardware generiert werden und darf diese niemals verlassen.
• Die detaillierten Anforderungen an die Code-Signatur-spezifische Zeitstempelung und das HSM finden Sie unter Best Practices für die Codesignierung im Softwareentwicklungszyklus und Wir haben jedes Format gezählt, das CodeSign Secure signieren kann..

Warum digitale Signaturen mit der Zeit nicht mehr funktionieren

Eine digitale Signatur basiert auf einer Public-Key-Infrastruktur (PKI) . Der Unterzeichner besitzt einen privaten Schlüssel, der mit einem digitalen Zertifikat einer vertrauenswürdigen Zertifizierungsstelle verknüpft ist. Durch die Signatur wird ein eindeutiger Fingerabdruck des Dokuments erzeugt und mit diesem Schlüssel verschlüsselt, sodass jeder, der über den passenden öffentlichen Schlüssel verfügt, die Unveränderlichkeit des Dokuments bestätigen kann. Kurzfristig funktioniert dies gut, doch die Sicherheit hat ihre Grenzen: Zertifikate laufen nach ein bis drei Jahren ab, Zertifizierungsstellen werden abgeschaltet, die Online-Dienste, die die Vertrauenswürdigkeit eines Zertifikats bestätigen, fallen aus, und mit der Zeit wird die zugrundeliegende Sicherheitsarchitektur leichter zu knacken.

Wenn das passiert, stößt jeder, der die Signatur Jahre später überprüft, auf ein Problem: Er kann weder bestätigen, dass das Zertifikat zum Zeitpunkt seiner Verwendung gültig war, noch überprüfen, ob es später widerrufen wurde, und dem Algorithmus möglicherweise nicht mehr vertrauen. Das Dokument existiert zwar noch, aber der Beweis dafür ist verloren – ein reales und kostspieliges Risiko im Streitfall oder bei einer Prüfung.

LTV beseitigt diese Abhängigkeit von externen Diensten: Es speichert alle Nachweise im Dokument zum Zeitpunkt der Unterzeichnung und fixiert den genauen Zeitpunkt der Unterzeichnung, sodass die Signatur immer zu diesem Datum gültig ist. Daher bleibt eine LTV-Signatur auch lange nach Ablauf des Zertifikats des Unterzeichners gültig. Um zu verstehen, wie dieser Nachweis erstellt wird, hilft es, sich den Aufbau von PAdES anzusehen.

Was PAdES und Langzeitvalidierung leisten

PAdES ist eines der wenigen in Europa anerkannten Signaturformate und eignet sich ideal für PDF-Dateien. Es arbeitet mit mehreren Stufen, wobei jede Stufe den Schutz im Vergleich zur vorherigen erhöht. Sie müssen sich die Fachbegriffe nicht merken, aber es ist wichtig, das Prinzip hinter jedem Schritt zu verstehen.

PAdES definiert vier Ebenen, die jeweils auf der vorherigen aufbauen. Die folgende Tabelle zeigt, was jede Ebene hinzufügt und wie lange die resultierende Signatur vertrauenswürdig ist.

PAdES-Niveau	Was es hinzufügt	Wie lange kann man ihm vertrauen?
BB (Baseline)	Die Unterschrift plus die Bescheinigung des Unterzeichners.	Nur solange das Zertifikat noch gültig ist.
BT (Zeitstempel)	Ein qualifizierter Zeitstempel eines qualifizierten Vertrauensdienstleisters (QTSP), der belegt, wann das Dokument unterzeichnet wurde.	Legt den Signierzeitpunkt fest, die Verifizierung hängt jedoch weiterhin vom Erhalt von Zertifikats- und Widerrufsinformationen aus externen Quellen ab.
B-LT (Langzeit)	Die vollständige Zertifikatskette und die Widerrufsdaten sind in der PDF-Datei gespeichert.	Lässt sich allein anhand der Datei verifizieren, ohne dass ein externer Dienst erforderlich ist.
B-LTA (Langzeit + Archivierung)	Ein kryptografischer Zeitstempel, der alle gespeicherten Beweise versiegelt; erneuerbar, bevor er abläuft.	Jahrzehntelang, vorausgesetzt, der kryptografische Zeitstempel wird planmäßig erneuert.

Grundsätzlich gilt: Dokumente, die länger als einige Jahre gültig sein müssen, sollten mindestens die Langzeitvalidierung aufweisen, und Dokumente, die jahrzehntelang gültig bleiben müssen, benötigen die höchste Validierungsstufe sowie einen Erneuerungsplan. Aufgrund neuer europäischer Vorschriften gewinnt dies zunehmend an Bedeutung; darauf gehen wir im Folgenden ein.

Zuordnung von PAdES LTV zu Enterprise Code Signing

Die Konzepte lassen sich direkt übertragen, auch wenn die Standards und Dateiformate unterschiedlich sind:

PAdES / eIDAS Konzept	Äquivalent zur Code-Signatur
BT: qualifizierter Zeitstempel bei der Unterzeichnung	RFC 3161-konformer, vertrauenswürdiger Zeitstempel wurde bei der Unterzeichnung angewendet.
B-LT: Zertifikatskette und Widerrufsdaten, die in der Datei gespeichert sind	Die Zertifikatskette ist mit der Signatur verpackt; die Widerrufung wird zum Zeitpunkt der Verifizierung über CRL/OCSP geprüft.
B-LTA: Archivzeitstempel, planmäßig erneuert	In den meisten Tools zur Codesignierung gibt es noch kein direktes Äquivalent, was eine echte Lücke für Firmware mit einer Nutzungsdauer von über 10 Jahren darstellt.
QSCD (Qualifiziertes Gerät zur Erstellung von Signaturen)	HSM erfüllt FIPS 140-2 Level 2+ (erforderlich für alle öffentlich vertrauenswürdigen Codesignaturzertifikate seit Juni 2023)
Krypto-Agilität für die Post-Quanten-Migration	Gleiche Anforderung: Unterstützung für ML-DSA (FIPS 204), SLH-DSA (FIPS 205) oder LMS/XMSS ohne vollständigen Pipeline-Neuaufbau

Die Lücke, die es explizit zu benennen gilt: Die Archivierungs-Neustempelung von PAdES B-LTA, die das Siegel eines Dokuments erneuert, bevor dessen eigener Zeitstempel abläuft, hat derzeit kein weit verbreitetes Äquivalent in Codesignatur-Tools. Für Firmware und Unternehmenssoftware mit jahrzehntelanger Nutzungsdauer stellt dies ein reales Risiko dar: Ein Zeitstempel gemäß RFC 3161 erhält die Gültigkeit einer Signatur über den Ablauf des Zertifikats hinaus aufrecht, doch in den meisten Codesignatur-Workflows wird dieser Zeitstempel nicht erneuert, bevor auch die Zertifikatskette der Zeitstempelstelle abläuft. Dies sollte als offene operative Frage betrachtet werden, die in die Planung einbezogen werden muss, nicht als gelöstes Problem.

Warum es jetzt wichtig ist: eIDAS 2.0 und digitale Geldbörsen der EU

Die europäische eIDAS-Verordnung regelt die Bestimmungen für elektronische Signaturen. Die aktualisierte eIDAS 2.0 ist seit 2024 in Kraft und führt die EU-Digitale Identitäts-Wallet ein, die gemäß Verordnung (EU) 2024/1183 bis Ende 2026 von jedem EU-Mitgliedstaat bereitgestellt werden muss. Es handelt sich hierbei um eine Entwicklung im Bereich der Dokumenten- und Identitätssignatur, nicht der Codesignatur. Dennoch ist sie aus einem Grund relevant: Sie führt zu einem starken Anstieg des Volumens langlebiger signierter Artefakte, die über Jahrzehnte verifizierbar bleiben müssen – derselbe Druck, der auch die Codesignatur zu ähnlichen langfristigen Validierungspraktiken zwingt.

Der relevanteste Druckfaktor für die Codesignierung ist der Übergang zur Post-Quanten-Technologie. Quantensichere Signaturalgorithmen wie ML-DSA (FIPS 204) und SLH-DSA (FIPS 205), die vom NIST im August 2024 finalisiert wurden, sind bereits standardisiert. Daher sollte Code, der auch nach 2030 noch verifizierbar bleiben soll, bereits jetzt auf kryptografische Agilität ausgelegt sein.

Speziell für die Signierung von Software und Firmware setzt die CNSA 2.0- Suite der NSA eine strengere Frist: Anbieter sollen bis 2025 Post-Quanten-Algorithmen unterstützen und bevorzugen und diese bis 2030 ausschließlich verwenden. Sie empfiehlt ML-DSA und das Hash-basierte LMS /XMSS (NIST SP 800-208) für die Signierung, nicht jedoch SLH-DSA. All dies zu wissen ist das eine; es in der Praxis korrekt anzuwenden, das andere. Die folgende Checkliste fasst daher die Vorgehensweisen zusammen, die eine gültige Signatur gewährleisten.

Den richtigen LTV-Wert erzielen: Eine praktische Checkliste

Die meisten fehlerhaften Langzeitsignaturen scheitern aus gewöhnlichen, vermeidbaren Gründen, nicht aus exotischer Kryptografie. Folgende Gewohnheiten gewährleisten die langfristige Verifizierbarkeit einer Signatur:

• Unterzeichnen Sie mindestens auf der langfristigen Ebene (B-LT) und verwenden Sie B-LTA für alles, was über Jahrzehnte bestehen muss.
• Verwenden qualifizierter Zeitstempeldienst (QTSP)und bringen Sie den Zeitstempel zum Zeitpunkt der Unterzeichnung an, fügen Sie ihn niemals nachträglich hinzu.
• Speichern Sie die Widerrufsdaten (OCSP oder CRL) innerhalb der PDF-Datei; überprüfen Sie sie nicht nur einmal und verwerfen Sie sie dann.
• Bewahren Sie die Signaturschlüssel in einem qualifizierten Signaturerstellungsgerät (QSCD) auf, typischerweise einem zertifizierten Hardware-Sicherheitsmodul (HSM), wie es für qualifizierte Unterschriften erforderlich ist.
• Erneuern Sie die Archivzeitstempel, bevor sie ablaufen, denn eine versäumte Erneuerung kann später nicht mehr korrigiert werden.
• Signierte PDFs sollten niemals in einem Programm, das keine Signaturen erkennt, zusammengeführt oder erneut gespeichert werden, da dies die Signatur unbemerkt beschädigen kann.
• Entwickelt für Krypto-Agilität, damit heutige Algorithmen ohne Neuanfang auf quantensichere Algorithmen aufgerüstet werden können.

Nichts davon ist für sich genommen schwierig. Die Herausforderung besteht darin, all dies konsequent, in jedem einzelnen Signiervorgang und über Jahre hinweg umzusetzen – und genau hier zahlt sich externe Expertise aus.

Wie Verschlüsselungsberatung helfen kann

Genau dafür wurde CodeSign Secure von Encryption Consulting entwickelt. Es signiert Dokumente und Code mit privaten Schlüsseln, die in einem FIPS 140-2 Level 3 HSM generiert und gespeichert werden und dieses niemals verlassen. Zudem werden zum Zeitpunkt der Signierung sichere Zeitstempel gemäß RFC 3161 angewendet – die Grundlage für die Langzeitvalidierung. Bevor eine Signatur angewendet wird, prüft die Plattform die Integrität des zu signierenden Dokuments. Jeder Signiervorgang unterliegt rollenbasierter Zugriffskontrolle, M-von-N-Quorum-Genehmigungen und einem vollständigen, signierten Prüfprotokoll. So lässt sich nicht nur nachweisen, dass eine Datei signiert wurde, sondern auch genau wann, von wem und gemäß welcher Richtlinie.

CodeSign Secure ist auch für den langfristigen Einsatz konzipiert, um den es in diesem Blog geht. Es bietet native Unterstützung für Post-Quanten- Signaturen , einschließlich der ML-DSA- und LMS-Signaturalgorithmen (Leighton-Micali-Signatur, NIST SP 800-208), und ermöglicht hybrides Signieren durch die Kombination eines klassischen Algorithmus mit einem quantensicheren Verfahren. So bleiben heute erstellte Signaturen auch bei sich ändernden Standards vertrauenswürdig. CodeSign Secure kann lokal, in der Cloud oder als Hybrid-Lösung eingesetzt werden und lässt sich in führende HSMs und Ihre bestehenden CI/CD-Pipelines integrieren. Ob Sie sich auf die Einführung der digitalen Identitäts-Wallet der EU vorbereiten oder ein Langzeitarchiv signierter Dokumente sichern möchten – mit CodeSign Secure haben Sie eine zentrale, verifizierbare Plattform für sicheres Signieren.

Fazit

Eine Signatur, deren Echtheit man später nicht beweisen kann, ist nicht wirklich verlässlich. PAdES und LTV schließen diese Lücke, indem sie alle Nachweise – Zertifikate, Widerrufsprüfungen, Zeitstempel und das Archivierungssiegel – in der signierten PDF-Datei speichern. So wird aus einer fragilen Datei etwas, das jahrzehntelang gültig bleibt.

Mit eIDAS 2.0 und den digitalen Identitäts-Wallets der EU, die Millionen von Menschen qualifizierte Signaturen ermöglichen werden, wird die Anzahl langlebiger signierter Dokumente rapide ansteigen. Organisationen, die die Gültigkeitsdauer (LTV) nicht in ihren Signaturprozess integriert haben, werden einem wachsenden Rechtsrisiko ausgesetzt sein, sobald die Gültigkeitsdauer der Signaturen in ihren älteren Dokumenten abnimmt.

Der Weg nach vorn ist klar und die obige Checkliste fasst ihn zusammen: Signieren Sie langfristig, weisen Sie den Zeitpunkt der Signatur nach, speichern Sie den Nachweis in der Datei und halten Sie sich bereit, Zeitstempel zu erneuern und die Kryptografie bei sich ändernden Standards zu aktualisieren. So bleiben Ihre Signaturen auch lange nach ihrer Erstellung gültig.

Wenn Sie Ihre eigene Signaturkonfiguration anhand dieser Punkte überprüfen möchten oder die Einführung der digitalen Identitäts-Wallet der EU planen, kontaktieren Sie uns für eine technische Beratung.

Häufig gestellte Fragen

Wird PAdES für die Codesignierung verwendet?

Nein. PAdES (ETSI EN 319 142) ist ein Standard zum Signieren von PDF-Dokumenten, nicht von ausführbaren Dateien, Installationsprogrammen oder Firmware. Er ist für die Codesignierung nur als Modell relevant, da beide vor dem gleichen Problem stehen, die Verifizierbarkeit einer Signatur nach Ablauf des Zertifikats zu gewährleisten.

Was ist das Codesignatur-Äquivalent zum B-LT-Level von PAdES?

Ein gemäß RFC 3161 vertrauenswürdiger Zeitstempel wird beim Signieren angewendet und zusammen mit der Zertifikatskette in der Signatur verpackt. Ohne diesen Zeitstempel erlischt die Vertrauenswürdigkeit eines signierten Artefakts zusammen mit seinem Zertifikat.

Gibt es beim Codesignieren ein Äquivalent zur Archivierungs-Neuzeitstempelung (B-LTA) von PAdES?

Noch nicht weit verbreitet. Dies stellt eine echte Lücke für Firmware und Unternehmenssoftware mit jahrzehntelanger Nutzungsdauer dar, da in den meisten Codesignatur-Workflows kein Zeitstempel erneuert wird, bevor die Zertifikatskette abläuft. Planen Sie dies ein, anstatt anzunehmen, das Problem sei gelöst.

Ist ein QSCD dasselbe wie ein HSM?

Funktional gesehen ja, für diesen Zweck. Ein QSCD ist die eIDAS-spezifische Zertifizierung für das Gerät, das einen qualifizierten Signaturschlüssel enthält; ein HSM, das FIPS 140-2 Level 2+ erfüllt, dient der gleichen Rolle bei der Codesignierung und ist seit Juni 2023 für alle öffentlich vertrauenswürdigen Codesignaturzertifikate erforderlich.