Un certificat X.509 v3 est une SEQUENCE DER composée de tbsCertificate, signatureAlgorithm et signatureValue. La partie à signer contient la version, le numéro de série, l’algorithme de signature, le nom de l’émetteur, la validité (notBefore et notAfter), le nom du sujet, SubjectPublicKeyInfo et les extensions ; l’émetteur signe exactement ces octets DER. Les listes de révocation (CRL) et les certificats d’attributs utilisent la même famille de structures.
Ce sont aujourd’hui les extensions qui font l’essentiel du travail : noms alternatifs du sujet (les noms d’hôte que comparent les navigateurs), utilisation de la clé et utilisation étendue de la clé, contraintes de base (le certificat peut-il en signer d’autres ?), contraintes de noms, identifiants de clé de l’autorité et du sujet, accès aux informations de l’autorité (URL de l’émetteur et d’OCSP), points de distribution des CRL, politiques de certificat et SCT de Certificate Transparency intégrés. Toute extension marquée critique qu’un vérificateur ne comprend pas doit entraîner le rejet du certificat.
Le nom « X.509 » désigne aussi le modèle PKI plus large des AC, des chaînes et de la révocation, utilisé bien au-delà de TLS : S/MIME, signature de code, signature de documents (PAdES), cartes à puce (PIV), mTLS et identité des appareils. Les algorithmes post-quantiques s’y intègrent par de nouveaux identifiants d’algorithme, par exemple ML-DSA selon la RFC 9881. Le décodeur de certificats affiche localement chaque champ d’un certificat.