O certificado de confiança pode (e geralmente funciona) independentemente do AD.
Para ser pedante, se o subdomínio era um subdomínio do outro domínio do AD, uma relação de confiança já está estabelecida, mas suspeito que você tenha configurado o domínio "sub" como um novo domínio em uma nova floresta. Embora estranho, isso deve funcionar.
De qualquer forma, para que um usuário seja autenticado em um site usando um certificado de cliente, o servidor precisa confiar no certificado do cliente para autenticação, e ele precisa ter alguma forma de mapear o assunto do certificado para uma entidade de segurança ( por exemplo, um usuário). Sua solução atual faz isso e, portanto, está correta.
Se você quiser, poderá obrigar os usuários (ou o departamento de TI deles) a enviar os certificados exportados em algum formato (por exemplo, PEM) e informações sobre quais certificados correspondem a quais contas. Isso pode ou não ser mais fácil e distribuirá exatamente as mesmas informações que são distribuídas pelo email assinado por S / MIME.