Что такое протокол tls. Что такое TLS-рукопожатие и как оно устроено. Просмотр информации о сертификате

TLS является последователем SSL, протокола, который дает надежное и безопасное соединение между узлами в интернете. Его используют при разработке различных клиентов, включая браузеры и клиент-серверные приложения. Что такое TLS в Internet Explorer?

Немного о технологии

Все предприятия и организации, которые занимаются финансовыми операциями, используют данный протокол для исключения прослушки пакетов и осуществления несанкционированного доступа злоумышленниками. Эта технология создана защищать важные соединения от атак злоумышленников.

В основном, в своей организации используют встроенный браузер. В некоторых случаях – Mozilla Firefox.

Включение и отключение протокола

На некоторые сайты иногда невозможно зайти из-за того, что отключена поддержка технологий SSL и TLS. В обозревателе всплывает соответствующее уведомление. Итак, как же включить протоколы, чтобы продолжать пользоваться безопасной связью?
1.Откройте Панель управления через Пуск. Еще один способ: открыть Эксплорер и нажать на иконку шестеренки в правом верхнем углу.

2.Зайдите в раздел «Свойства браузера» и откройте блок «Дополнительно».

3.Поставьте галочки рядом с «Использовать TLS 1.1 и TLS 1.2».

4.Кликните по ОК для сохранения внесенных изменений. Если вы захотите отключить протоколы, что крайне не рекомендуется делать, особенно если вы пользуетесь интернет-банкингом, снимите отметки с этих же пунктов.

Чем отличаются 1.0 от 1.1 и 1.2? 1.1 – это только немного усовершенствованный вариант TLS 1.0, который частично унаследовал его недоработки. 1.2 является наиболее безопасной версией протокола. С другой стороны, не все сайты могут открываться при этой включенной версии протокола.

Как известно, мессенджер Скайп напрямую связан с Internet Explorer как компонентом Windows. Если у вас не будет отмечен галочкой протокол TLS в настройках, то со Скайпом могут возникнуть проблемы. Программа просто не сможет соединиться с сервером.

Если в настройках Интернет Эксплорер выключена поддержка TLS, все функции программы, связанные с сетью, не будут работать. Более того, от этой технологии зависит сохранность ваших данных. Не пренебрегайте ей, если выполняете финансовые операции в этом браузере (покупки в интернет-магазинах, перевод денег через интернет-банкинг или электронный кошелек и т.д.).

Если вы столкнулись с проблемой, при которой возникает ошибка доступа к определенному сайту, при этом в браузере появляется сообщение , этому есть разумное объяснение. Причины и способы устранения проблемы приведем в этой статье.

Протокол SSL TLS

Пользователи бюджетных организаций, да и не только бюджетных, чья деятельность напрямую связана с финансами, во взаимодействии с финансовыми организациями, например, Минфином, казначейством и т.д., все свои операции проводят исключительно по защищенному протоколу SSL. В основном, в своей работе они используют браузер Internet Explorer. В некоторых случаях — Mozilla Firefox.

Ошибка SSL

Основное внимание, при проведении данных операций, да и работе в целом, уделено системе защиты: сертификаты, электронные подписи. Для работы используется программное обеспечение КриптоПро актуальной версии. Что касается проблемы с протоколами SSL и TLS , если ошибка SSL появилась, вероятнее всего отсутствует поддержка данного протокола.

Ошибка TLS

Ошибка TLS во многих случаях также может указывать на отсутствие поддержки протокола. Но… посмотрим, что можно в этом случае сделать.

Поддержка протоколов SSL и TLS

Итак, при использовании Microsoft Internet Explorer, чтобы посетить веб-сайт по защищенному протоколу SSL, в строке заголовка отображается Убедитесь что протоколы ssl и tls включены . В первую очередь, необходимо включить поддержку протокола TLS 1.0 в Internet Explorer.

Если вы посещаете веб-сайт, на котором работает Internet Information Services 4.0 или выше, настройка Internet Explorer для поддержки TLS 1.0 помогает защитить ваше соединение. Конечно, при условии, что удаленный веб-сервер, который вы пытаетесь использовать поддерживает этот протокол.

Для этого в меню Сервис выберите команду Свойства обозревателя .

На вкладке Дополнительно в разделе Безопасность , убедитесь, что следующие флажки выбраны:

• Использовать SSL 2.0
• Использовать SSL 3.0
• Использовать SSL 1.0

Нажмите кнопку Применить , а затем ОК . Перезагрузите браузер .

После включения TLS 1.0, попытайтесь еще раз посетить веб-сайт.

Системная политика безопасности

Если по-прежнему возникают ошибки с SSL и TLS , если вы все еще не можете использовать SSL, удаленный веб-сервер, вероятно, не поддерживает TLS 1.0. В этом случае, необходимо отключить системную политику, которая требует FIPS-совместимые алгоритмы.

Чтобы это сделать, в Панели управления выберите Администрирование , а затем дважды щелкните значок Локальная политика безопасности .

В локальных параметрах безопасности, разверните узел Локальные политики , а затем нажмите кнопку Параметры безопасности .

В соответствии с политикой в ​​правой части окна, дважды щелкните Системная криптография: использовать FIPS-совместимые алгоритмы для шифрования, хеширования и подписывания , а затем нажмите кнопку Отключено .

Внимание!

Изменение вступает в силу после повторного применения локальной политики безопасности. Включите ее, перезапустите браузер.

КриптоПро TLS SSL

Обновить КриптоПро

Одним из вариантов решения проблемы, является обновление КриптоПро, а также настройка ресурса. В данном случае, это работа с электронными платежами. Перейдите на Удостоверяющий центр . В качестве ресурса выберите Электронные торговые площадки.

После запуска автоматической настройки рабочего места, останется только дождаться завершения процедуры , после чего перезагрузить браузер . Если необходимо ввести или выбрать адрес ресурса — выбирайте нужный. Также, по окончании настройки, возможно, потребуется перезагрузить компьютер.

TLS и SSL упоминаются в последнее время все чаще и чаще, более актуальным становится использование цифровых сертификатов, и даже появились компании, готовые бесплатно предоставлять цифровые сертификаты всем желающим, чтобы гарантировать шифрование трафика между посещаемыми сайтами и браузером клиента. Нужно это, естественно, для безопасности, чтобы никто в сети не мог получить данные, которые передаются от клиента серверу и обратно. Как же это всё работает и как это использовать? Чтобы это понять, надо, пожалуй, начать с теории, а потом показать на практике. Итак, SSL и TLS.

Что такое SSL и что такое TLS?

SSL — Secure Socket Layer, уровень защищенных сокетов. TLS — Transport Layer Security, безопасность транспортного уровня. SSL является более ранней системой, TLS появился позднее и он основан на спецификации SSL 3.0, разработанной компанией Netscape Communications. Тем не менее, задача у этих протоколов одна — обеспечение защищенной передачи данных между двумя компьютерами в сети Интернет. Такую передачу используют для различных сайтов, для электронной почты, для обмена сообщениями и много еще для чего. В принципе, можно передавать любую информацию таким образом, об этом чуть ниже.

Безопасная передача обеспечивается при помощи аутентификации и шифрования передаваемой информации. По сути эти протоколы, TLS и SSL, работают одинаково, принципиальных различий нет. TLS, можно сказать, является преемником SSL, хотя они и могут использоваться одновременно, причем даже на одном и том же сервере. Такая поддержка необходима для того, чтобы обеспечить работу как с новыми клиентами (устройствами и браузерами), так и с устаревшими, которые TLS не поддерживают. Последовательность возникновения этих протоколов выглядит вот так:

SSL 1.0 — никогда не публиковался
SSL 2.0 — февраль 1995 года
SSL 3.0 — 1996 год
TLS 1.0 — январь 1999 года
TLS 1.1 — апрель 2006 года
TLS 1.2 — август 2008 года

Принцип работы SSL и TLS

Принцип работы SSL и TLS, как я уже сказал, один и тот же. Поверх протокола TCP/IP устанавливается зашифрованный канал, внутри которого передаются данные по прикладному протоколу — HTTP, FTP, и так далее. Вот как это можно представить графически:

Прикладной протокол «заворачивается» в TLS/SSL, а тот в свою очередь в TCP/IP. По сути данные по прикладному протоколу передаются по TCP/IP, но они зашифрованы. И расшифровать передаваемые данные может только та машина, которая установила соединения. Для всех остальных, кто получит передаваемые пакеты, эта информация будет бессмысленной, если они не смогут ее расшифровать.

Установка соединения обеспечивается в несколько этапов:

1) Клиент устанавливает соединение с сервером и запрашивает защищенное подключение. Это может обеспечиваться либо установлением соединения на порт, который изначально предназначен для работы с SSL/TLS, например, 443, либо дополнительным запросом клиентом установки защищенного соединения после установки обычного.

2) При установке соединения клиент предоставляет список алгоритмов шифрования, которые он «знает». Сервер сверяет полученный список со списком алгоритмов, которые «знает» сам сервер, и выбирает наиболее надежный алгоритм, после чего сообщает клиенту, какой алгоритм использовать

3) Сервер отправляет клиенту свой цифровой сертификат, подписанный удостоверяющим центром, и открытый ключ сервера.

4) Клиент может связаться с сервером доверенного центра сертификации, который подписал сертификат сервера, и проверить, валиден ли сертификат сервера. Но может и не связываться. В операционной системе обычно уже установлены корневые сертификаты центров сертификации, с которыми сверяют подписи серверных сертификатов, например, браузеры.

5) Генерируется сеансовый ключ для защищенного соединения. Это делается следующим образом:
— Клиент генерирует случайную цифровую последовательность
— Клиент шифрует ее открытым ключом сервера и посылает результат на сервер
— Сервер расшифровывает полученную последовательность при помощи закрытого ключа
Учитывая, что алгоритм шифрования является асимметричным, расшифровать последовательность может только сервер. При использовании асимметричного шифрования используется два ключа — приватный и публичный. Публичным отправляемое сообщение шифруется, а приватным расшифровывается. Расшифровать сообщение, имея публичный, ключ нельзя.

6) Таким образом устанавливается зашифрованное соединение. Данные, передаваемые по нему, шифруются и расшифровываются до тех пор, пока соединение не будет разорвано.

Корневой сертификат

Чуть выше я упомянул корневой сертификат. Это сертификат авторизационного центра, подпись которым подтверждает, что сертификат, который подписан, является именно тем, который принадлежит соответствующему сервису. В самом сертификате обычно содержится ряд информационных полей, в которых содержится информация об имени сервера, которому выдан сертификат, и сроках действия этого сертификата. Если срок действия сертификата истек, он признается недействительным.

Запрос на подпись (CSR, Certificate Sign Request)

Для получения подписанного серверного сертификата необходимо сгенерировать запрос на подпись (CSR, Certificate Sign Request) и отправить этот запрос авторизационному центру, который вернет подписанный сертификат, устанавливаемый непосредственно на сервер, чуть ниже посмотрим, как это сделать на практике. Сначала генерируется ключ для шифрования, затем на основании этого ключа генерируется запрос на подпись, CSR-файл.

Клиентский сертификат

Клиентский сертификат может быть сгенерирован как для использования в устройствах, так и для использования пользователями. Обычно такие сертификаты используются при двусторонней верификации, когда клиент верифицирует, что сервер действительно тот, за кого себя выдает, и сервер в ответ делает то же самое. Такое взаимодействие называется двусторонней аутентификацией или mutual authentication. Двусторонняя аутентификация позволяет повысить уровень безопасности по сравнению с односторонней, а также может служить заменой аутентификации с использованием логина и пароля.

Цепочка действий по генерации сертификатов

Давайте посмотрим на практике, как происходят действия, связанные с генерацией сертификатов, с самого начала, и при этом на практике.

Первое, что делается — это генерация корневого сертификата. Корневой сертификат подписывается самим собой. А потом уже этим сертификатом будут подписываться другие сертификаты.

$ openssl genrsa -out root.key 2048 Generating RSA private key, 2048 bit long modulus ..........+++ ...........................................+++ e is 65537 (0x10001) $ openssl req -new -key root.key -out root.csr You are about to be asked to enter information that will be incorporated into your certificate request. What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN. There are quite a few fields but you can leave some blank For some fields there will be a default value, If you enter ".", the field will be left blank. ----- Country Name (2 letter code) :RU State or Province Name (full name) :N/A Locality Name (eg, city) :Saint-Petersburg Organization Name (eg, company) :My Company Organizational Unit Name (eg, section) :IT Service Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) :My Company Root Certificate Email Address :[email protected] Please enter the following "extra" attributes to be sent with your certificate request A challenge password : An optional company name :My Company $ openssl x509 -req -days 3650 -in root.csr -signkey root.key -out root.pem Signature ok subject=/C=RU/ST=N/A/L=Saint-Petersburg/O=My Company/OU=IT Service/CN=My Company Root Certificate/[email protected] Getting Private key

Таким образом мы сгенерировали сначала приватный ключ, затем запрос подписи, а затем своим ключом подписали свой же запрос и получили собственный цифровой сертификат, выданный на 10 лет. Пароль (challenge password) при генерации сертификата можно не вводить.

Приватный ключ ОБЯЗАТЕЛЬНО необходимо хранить в надежном месте, имея его можно подписать от вашего имени любой сертификат. А полученный корневой сертификат можно использовать для идентификации того, что сертификат, например, сервера подписан именно нами, а не кем-то еще. Именно такие действия выполняют авторизационные центры, когда генерируют собственные сертификаты. После создания корневого сертификата можно приступать к генерации сертификата сервера.

Просмотр информации о сертификате

Содержимое сертификата можно просмотреть таким образом:

$ openssl x509 -noout -issuer -enddate -in root.pem issuer= /C=RU/ST=N/A/L=Saint-Petersburg/O=My Company/OU=IT Service/CN=My Company Root Certificate/[email protected] notAfter=Jan 22 11:49:41 2025 GMT

Мы видим, кто выдал этот сертификат и когда заканчивается срок его годности.

Серверный сертификат

Для подписи сертификата для сервера нам нужно выполнить следующие действия:

1) Сгенерировать ключ
2) Сгенерировать запрос на подпись
3) Отправить CSR-файл в авторизационный центр или подписать самостоятельно

В серверный сертификат может включаться цепочка сертификатов, которыми подписан сертификат сервера, но ее можно также хранить в отдельном файле. В принципе, выглядит всё примерно так же, как и при генерации корневого сертификата

$ openssl genrsa -out server.key 2048 Generating RSA private key, 2048 bit long modulus ...................................................................................+++ ..........................+++ e is 65537 (0x10001) $ openssl req -new -key server.key -out server.csr You are about to be asked to enter information that will be incorporated into your certificate request. What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN. There are quite a few fields but you can leave some blank For some fields there will be a default value, If you enter ".", the field will be left blank. ----- Country Name (2 letter code) :RU State or Province Name (full name) :N/A Locality Name (eg, city) :Saint-Petersburg Organization Name (eg, company) :My Company Organizational Unit Name (eg, section) :IT Service Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) :www.mycompany.com Email Address :[email protected] Please enter the following "extra" attributes to be sent with your certificate request A challenge password : An optional company name : $ openssl x509 -req -in server.csr -CA root.pem -CAkey root.key -CAcreateserial -out server.pem -days 365 Signature ok subject=/C=RU/ST=N/A/L=Saint-Petersburg/O=My Company/OU=IT Service/CN=www.mycompany.com/[email protected] Getting CA Private Key $ openssl x509 -noout -issuer -subject -enddate -in server.pem issuer= /C=RU/ST=N/A/L=Saint-Petersburg/O=My Company/OU=IT Service/CN=My Company Root Certificate/[email protected] subject= /C=RU/ST=N/A/L=Saint-Petersburg/O=My Company/OU=IT Service/CN=www.mycompany.com/[email protected] notAfter=Jan 25 12:22:32 2016 GMT

Таким образом сертификат сервера подписан и мы будем знать, какой организацией выдан этот сертификат. После подписи готовый сертификат можно использовать по назначению, например, установить на веб-сервер.

Установка SSL/TLS-сертификата на сервер с nginx

Для установки SSL/TLS-сертификата на веб-сервер nginx надо выполнить несколько простых шагов:

1) Скопировать файлы.key и.pem на сервер. В различных операционных системах сертификаты и ключи могут храниться в разных директориях. В Debian’е, к примеру, это директория /etc/ssl/certs для сертификатов и /etc/ssl/private для ключей. В CentOS это /etc/pki/tls/certs и /etc/pki/tls/private

2) Прописать необходимые настройки в конфигурационный файл для хоста. Вот как это примерно должно выглядеть (это просто пример):

Server { listen 443; server_name www.mycompany.com; root html; index index.html index.htm; ssl on; ssl_certificate server.pem; ssl_certificate_key server.key; ssl_session_timeout 5m; # Не рекомендуется использовать SSLv3 !!! # Он здесь только для примера ssl_protocols SSLv3 TLSv1; ssl_ciphers ALL:!ADH:!EXPORT56:RC4+RSA:+HIGH:+MEDIUM:+LOW:+SSLv3:+EXP; ssl_prefer_server_ciphers on; location / { try_files $uri $uri/ =404; } }

3) Перезапустить nginx

4) Зайти браузером на 443 порт сервера — https://www.mycompany.com и проверить его работоспособность.

Установка SSL/TLS-сертификата на сервер с Apache

Установка SSL/TLS-сертификата на Apache выглядит примерно так же.

1) Скопировать файлы ключа и сертификата на сервер в соответствующие директории

2) Включить модуль ssl для Apache командой «a2enmod ssl», если он еще не включен

3) Создать виртуальный хост, который будет слушать 443 порт. Конфиг будет выглядеть примерно так:

ServerAdmin [email protected] DocumentRoot /var/www Options FollowSymLinks AllowOverride None Options Indexes FollowSymLinks MultiViews AllowOverride None Order allow,deny allow from all ScriptAlias /cgi-bin/ /usr/lib/cgi-bin/ AllowOverride None Options +ExecCGI -MultiViews +SymLinksIfOwnerMatch Order allow,deny Allow from all ErrorLog ${APACHE_LOG_DIR}/error.log LogLevel warn CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/ssl_access.log combined SSLEngine on SSLCertificateFile /etc/ssl/certs/server.pem SSLCertificateKeyFile /etc/ssl/private/server.key # Эта директива добавляет файл, содержащий список # всех сертификатов, которыми подписан сертификат сервера #SSLCertificateChainFile /etc/apache2/ssl.crt/server-ca.crt SSLOptions +StdEnvVars SSLOptions +StdEnvVars BrowserMatch "MSIE " \ nokeepalive ssl-unclean-shutdown \ downgrade-1.0 force-response-1.0 BrowserMatch "MSIE " ssl-unclean-shutdown

При этом надо сделать еще кое-что. Найти в файле httpd.conf, или apache2.conf, или ports.conf, в зависимости от системы, такой участок конфига:

Listen 443

Если такого условия нет, его надо добавить в конфиг. И еще одно: Надо добавить строку

NameVirtualHost *:443

Эта строка может находиться в файле httpd.conf, apache2.conf или ports.conf

4) Перезапустить веб-сервер Apache

Создание клиентского сертификата

Клиентский сертификат создается примерно так же, как серверный.

$ openssl genrsa -out client.key 2048 Generating RSA private key, 2048 bit long modulus ........................+++ ..................................................+++ e is 65537 (0x10001) $ openssl req -new -key client.key -out client.csr You are about to be asked to enter information that will be incorporated into your certificate request. What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN. There are quite a few fields but you can leave some blank For some fields there will be a default value, If you enter ".", the field will be left blank. ----- Country Name (2 letter code) :RU State or Province Name (full name) :Saint-Petersburg Locality Name (eg, city) :^C mnorin@mnorin-work:~/Temp/certs/CA$ openssl req -new -key client.key -out client.csr You are about to be asked to enter information that will be incorporated into your certificate request. What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN. There are quite a few fields but you can leave some blank For some fields there will be a default value, If you enter ".", the field will be left blank. ----- Country Name (2 letter code) :RU State or Province Name (full name) :N/A Locality Name (eg, city) :Saint-Petrersburg Organization Name (eg, company) :My Company Organizational Unit Name (eg, section) :Engineering Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) :Ivan Ivanov Email Address :[email protected] Please enter the following "extra" attributes to be sent with your certificate request A challenge password : An optional company name : $ openssl x509 -req -in client.csr -CA root.pem -CAkey root.key -CAcreateserial -out client.pem -days 365 Signature ok subject=/C=RU/ST=N/A/L=Saint-Petrersburg/O=My Company/OU=Engineering/CN=Ivan Ivanov/[email protected] Getting CA Private Key $ openssl x509 -noout -issuer -subject -enddate -in client.pem issuer= /C=RU/ST=N/A/L=Saint-Petersburg/O=My Company/OU=IT Service/CN=My Company Root Certificate/[email protected] subject= /C=RU/ST=N/A/L=Saint-Petrersburg/O=My Company/OU=Engineering/CN=Ivan Ivanov/[email protected] notAfter=Jan 25 13:17:15 2016 GMT

Если необходим клиентский сертификат в формате PKCS12, создаем его:

$ openssl pkcs12 -export -in client.pem -inkey client.key -certfile root.pem -out iivanov.p12 Enter Export Password: Verifying - Enter Export Password:

Теперь можно использовать клиентский сертификат для работы с нашим сервером.

Настройка nginx на использование клиентских сертификатов

Чаще всего, как я уже сказал, используется односторонняя аутентификация, обычно проверяется только сертификат сервера. Давайте посмотрим, как заставить веб-сервер nginx проверять клиентский сертификат. Необходимо в секцию server добавить опции для работы с клиентскими сертификатами:

# Корневой сертификат(ы), которым(и) подписан клиентский ssl_client_certificate /etc/nginx/certs/clientroot.pem; # Возможные варианты: on | off | optional | optional_no_ca ssl_verify_client optional; # Глубина проверки цепочки сертификатов, которыми подписан клиентский ssl_verify_depth 2;

После этого надо перезагрузить настройки или сервер целиком и можно проверять работу.

Настройка Apache на использование клиентских сертификатов

Apache настраивается также через добавление дополнительных опций в секцию виртуального хоста:

# Директория, содержащая корневые сертификаты для проверки клиентов SSLCARevocationPath /etc/apache2/ssl.crl/ # или файл, содержащий сертификаты SSLCARevocationFile /etc/apache2/ssl.crl/ca-bundle.crl # Опция верификации клиента. Возможные варианты: # none, optional, require and optional_no_ca SSLVerifyClient require # Глубина просмотра цепочки подписей. По умолчанию 1 SSLVerifyDepth 2

Как видите, опции примерно такие же, как и для nginx, поскольку процесс проверки организован единообразно.

«Прослушка» информации о сертификате при помощи openssl

Для проверки взаимодействия сервера с клиентскими сертификатами можно проверить, устанавливается ли соединение с использованием TLS/SSL.

На стороне сервера запускаем прослушку порта при помощи openssl:

Openssl s_server -accept 443 -cert server.pem -key server.key -state

На стороне клиента обращаемся к серверу, например, culr’ом:

Curl -k https://127.0.0.1:443

В консоли со стороны сервера можно наблюдать процесс обмена информацией между сервером и клиентом.

Можно также использовать опции -verify [глубина проверки] и -Verify [глубина проверки]. Опция с маленькой буквы запрашивает у клиента сертификат, но он не обязан его предоставлять. С большой буквы — если сертификат не предоставлен, возникнет ошибка. Запустим прослушку со стороны сервера таким образом:

Openssl s_server -accept 443 -cert server.pem -key server.key -state -Verify 3

Со стороны сервера ошибка выглядит так:

140203927217808:error:140890C7:SSL routines:SSL3_GET_CLIENT_CERTIFICATE:peer did not return a certificate:s3_srvr.c:3287:

Со стороны клиента так:

Curl: (35) error:14094410:SSL routines:SSL3_READ_BYTES:sslv3 alert handshake failure

Добавим с клиентской стороны сертификат и доменное имя (можно для проверки вписать в файл /etc/hosts имя хоста для адреса 127.0.0.1):

Curl https://www.mycompany.com:443 --cacert root.pem --cert client.pem --key client.key

Теперь соединение пройдет успешно и можно устанавливать серверный сертификат на веб-сервер, клиентский отдать клиенту, и работать с ними.

Безопасность

При использовании SSL/TLS одним из основных методов является метод MITM (Man In The Middle), «человек посередине». Этот метод основывается на использовании серверного сертификата и ключа на каком-то узле, который будет прослушивать трафик и расшифровывать информацию, которой обмениваются сервер и клиент. Для организации прослушивания можно использовать, например, программу sslsniff. Поэтому корневой сертификат и ключ обычно желательно хранить на машине, которая не подключена к сети, для подписания приносить запросы на подпись на флэшке, подписывать и так же уносить. И, естественно, делать резервные копии.

В общих чертах именно так и используются цифровые сертификаты и протоколы TLS и SSL. Если есть вопросы/дополнения, пишите в комментарии.

Навигация по записям

: 29 комментариев

1. cl-service.com

   CSR клиент генерирует сам при заказе сертификата, где сохранять закрытый ключ также решает клиент, для выпуска сертификата нам не нужен закрытый ключ и клиент нам его никак не передает. Естественно если это происходит на обычном виртуальном, то у администраторов с root доступом к серверу есть доступ и к ключам, которые там хранятся.

2. Доброжелатель.

   Тема сисек не раскрыта, ибо описанная технология работы PKI не имеет ничего общего с заголовком темы. Хоть бы для причия ссылки на rfc привел.
   P.S. Был такой анекдот про собаку и блоху.

3. Доброжелатель.

   Нивкоем случае не хотел тебя обидеть. Искал инфу о различии SSl и TLS на практике и твоя ссылка в гугле была первая. Был заинтрегован названием темы. Все круто, так держать!

4. DrAibolit

   Благодарю за толковые пояснения о цифровой сертификации. Я новичок в этом=)
   Надеюсь разъясните следующий вопрос.
   Поскольку в интернет индустрии очень развита тема мошенничества, хотелось бы научиться определять на «вшивость» самостоятельно посещаемые мною сайты (особенно, где присутствуют кашельки и оплаты, инвестиции и т.д) и определять исходя из этого степень моего доверия (приходится часто регистрироваться, оставлять личную информацию, совершать покупки, транзакции, инвестиции). Если я правильно понял, что наличие данной сертификации позволяет сделать такую оценку. Ну и с другой стороны, получить ее не проблема и даже бесплатно.
   Как или с помощью какой программы можно определить наличие цифрового сертификата у того или иного сайта? и желательно его категорию, которая присваивается при выдаче спецорганом SSL DV (выдача сертификата проводится с проверкой только домена), SSL OV (с проверкой организации), EV (с расширенной проверкой юрлица). Мошеннические сайты скорее всего последним вариантом сертификации пользоваться не станут..
   Буду рад, если поведаете еще способы определения надежности сайтов))

   1. mnorin Автор записи

      Какой-то определенной программы для этих целей я еще не встречал, но пару советов по этому поводу могу дать.
      Можно использовать, например, Chromium или Google Chrome. Возьмем, например, сайт https://www.thawte.com/ — компания, которая собственно цифровымисертификатами и занимается.
      В адресной строке будет написано название компании и зеленый замочек. Это значит, что организация проверена, это как минимум SSL OV.
      Если кликнуть на замочек, а в выпавшем окошке «Details», а затем «View Certificate», то можно увидеть информацию о сертификате. Для Thawte сертификат подписан следующим сертификатом: «thawte Extended Validation SHA256 SSL CA», а сертификат для click.alfabank.ru тоже подписан Thawte, но другим сертификатом. Это «thawte EV SSL CA — G3», то есть они тоже проходили Extended Validation.
      Как-то так.

5. Руслан

   Раздел «Принцип работы SSL и TLS», «Клиент генерирует случайную цифровую последовательность».

   Я был уверен что клиент генерирует сеансовый закрытый и, соответственно, открытый ключи (который вы, очевидно, и назвали «цифровая последовательность»). Открытый ключ передаётся серверу и сервер шифрует пакеты в сторону клиента сеансовым открытым клиентским ключом.

   Уточните, пожалуйста.

6. Новичок

   Статья очень полезная! Даже есть практические примеры=) Только я не понял одну вещь — в чем различие между корневым сертификатом и серверным? или это одно и тоже?

7. Виталий

   Здравствуйте.
   Хостер предложил услугу - SSL для виртуальных серверов. Воспользовались. Оказалось, что для третьего уровня, т.е. http://www.site.ru сертификат недействителен, только для site.ru. Притом, посетителей упорно кидает на протокол https, не важно, заходят они на site.ru или на http://www.site.ru . Разумеется, во втором случае браузер начинает истошно ругаться, а посетитель до сайта так и не добирается.
   А для тех, кто до сайта таки добрался, сайт стал выглядеть криво, пропала часть меню, перестала отображаться часть картинок в выдаче некоторыми компонентами.

Все наши рассуждения строятся на том, что используется ОС Windows XP или более поздняя (Vista, 7 или 8), на которые установлены все надлежащие обновления и «заплатки». Теперь еще одно условие: мы говорим про последние на сегодняшний день версии браузеров, а не «сферического Огнелиса в вакууме».

Итак, настраиваем браузеры на использование актуальных версий протокола TLS и не использование его устаревших версий и SSL вообще. Во всяком случае, насколько это возможно в теории.

А теория нам говорит, что хотя Internet Explorer уже с версии 8 поддерживает TLS 1.1 и 1.2, под Windows XP и Vista мы его к этому никак не принудим. Кликаем: Сервис/Свойства обозревателя/Дополнительно и в разделе «Безопасность» находим: SSL 2.0, SSL 3.0, TLS 1.0... нашли еще что-то? Поздравляю, у вас будет TLS 1.1/1.2! Не нашли – у вас Windows XP или Vista, и в Редмонде вас считают отсталым.

Так вот, галочки со всех SSL – снимаем, на все имеющиеся TLS – ставим. Если доступен только TLS 1.0 – значит, так тому и быть, если более актуальные версии – лучше выбрать только их, а с TLS 1.0 снять галочку (и не удивляться потом, что часть сайтов не открываются по HTTPS). После чего жмем кнопки «Применить», «ОК».

С Opera проще – она устраивает нам настоящий банкет из разных версий протоколов: Инструменты/Общие настройки/Расширенные/Безопасность/Прото колы безопасности. Что мы видим? Весь набор, из которого оставляем галочки лишь на TLS 1.1 и TLS 1.2, после чего жмем кнопку «Подробнее» и там убираем галочки со всех строк, кроме тех, что начинаются с «256 bit AES» – они в самом конце. В начале списка есть строка «256 bit AES (Anonymous DH/SHA-256), с нее тоже снимаем галку. Жмем «ОК» и радуемся защищенности.

Впрочем, у Opera есть одно странное свойство: если включен TLS 1.0, то при необходимости установить защищенное соединение она сходу использует именно эту версию протокола, вне зависимости от поддержки сайтом более актуальных. Типа, зачем напрягаться – и так все прекрасно, все защищено. При включении только TLS 1.1 и 1.2, сначала будет попытка использования более совершенной версии, и только если она не поддерживается сайтом, браузер переключится на версию 1.1.

А вот сферический Огнелис Firefox нас совсем не порадует: Инструменты/Настройки/Дополнительно/Шифр ование: все, что мы можем – это отключить SSL, TLS доступен только в версии 1.0, делать нечего – его и оставляем с галочкой.

Впрочем, плохое познается в сравнении: Chrome и Safari вообще не содержат настроек, какой протокол шифрования использовать. Насколько известно, Safari не поддерживает TLS более актуальных версий, чем 1.0 в версиях под ОС Windows, а поскольку выпуск новых его версий под эту ОС прекращен, то и не будет.

Chrome, насколько известно, поддерживает TLS 1.1, но, как и в случае с Safari, отказаться от использования SSL мы не можем. Отключить в Chrome TLS 1.0 – тоже никак. А вот с реальным использованием TLS 1.1 – большой вопрос: его сначала включили, потом выключили из-за проблем в работе и, насколько можно судить, обратно пока не включили. То есть, поддержка как бы есть, но она как бы выключена, и включить ее обратно самому пользователю – никак. Та же история и с Firefox – поддержка TLS 1.1 в нем, на самом деле, есть, но пользователю она пока недоступна.

Резюме из вышеприведенного многобуквия. Чем вообще грозит использование устаревших версий протоколов шифрования? Тем, что кто-то посторонний влезет в ваше защищенное соединение с сайтом и получит доступ ко всей информации «туда» и «оттуда». В практическом аспекте – получит полный доступ к ящику электронной почты, аккаунту в системе клиент-банк и т.п.

Случайно влезть в чужое защищенное соединение вряд ли получится, мы говорим только о злонамеренных действиях. Если вероятность таких действий низка, или передаваемая через защищенное соединение информация не представляет особой ценности, то можно не заморачиваться и пользоваться браузерами, поддерживающими только TLS 1.0.

В противном случае – выбора нет: только Opera и только TLS 1.2 (TLS 1.1 – это лишь усовершенствование TLS 1.0, частично унаследовавшее его проблемы с безопасностью). Впрочем, наши любимые сайты могут и не поддерживать TLS 1.2:(

Описание

TLS дает возможность клиент-серверным приложениям осуществлять связь в сети таким образом, чтобы предотвратить прослушивание и несанкционированный доступ .

Так как большинство протоколов связи могут быть использованы как с, так и без TLS (или SSL), при установке соединения необходимо явно указать серверу, хочет ли клиент устанавливать TLS. Это может быть достигнуто либо с помощью использования унифицированного номера порта , по которому соединение всегда устанавливается с использованием TLS (как например порт 443 для HTTPS), либо с использованием произвольного порта и специальной команды серверу со стороны клиента на переключение соединения на TLS с использованием специальных механизмов протокола (как например STARTTLS для протоколов электронной почты). Как только клиент и сервер договорились об использовании TLS, им необходимо установить защищенное соединение. Это делается с помощью процедуры подтверждения связи (англ. Secure Socket Layers ). Во время этого процесса клиент и сервер принимают соглашение относительно различных параметров, необходимых для установки безопасного соединения.

Также существуют варианты атак, основанные непосредственно на программной реализации протокола, а не на его алгоритме .

Процедура подтверждения связи в TLS в деталях

Согласно протоколу TLS приложения обмениваются записями, инкапсулирующими (хранящими внутри себя) информацию, которая должна быть передана. Каждая из записей может быть сжата, дополнена, зашифрована или идентифицирована MAC (код аутентификации сообщения) в зависимости от текущего состояния соединения (состояния протокола). Каждая запись в TLS содержит следующие поля: content type (определяет тип содержимого записи), поле, указывающее длину пакета, и поле, указывающее версию протокола TLS.

Когда соединение только устанавливается, взаимодействие идет по протоколу TLS handshake, content type которого 22.

Простое подтверждение связи в TLS

1. Фаза переговоров:
   • Клиент посылает сообщение ClientHello
   • Сервер отвечает сообщением ServerHello
   • Сервер посылает сообщение Certificate
   • Сервер отсылает сообщение ServerHelloDone
   • Клиент отвечает сообщением ClientKeyExchange , которое содержит открытый ключ PreMasterSecret(Этот PreMasterSecret шифруется с помощью открытого ключа сертификата сервера.) или ничего (опять же зависит от алгоритма шифрования);
   • PreMasterSecret
2. Клиент посылает сообщение ChangeCipherSpec
   • Клиент посылает сообщение Finished
3. Сервер посылает ChangeCipherSpec

Подтверждение связи с аутентификацией клиента

В данном примере показана полная аутентификация клиента (в дополнение к аутентификации сервера, как в предыдущем примере) с помощью обмена сертификатами между сервером и клиентом.

1. Фаза переговоров:
   • Клиент посылает сообщение ClientHello , указывая последнюю версию поддерживаемого TLS протокола, случайное число и список поддерживаемых методов шифрования и сжатия, подходящих для работы с TLS;
   • Сервер отвечает сообщением ServerHello , содержащим: выбранную сервером версию протокола, случайное число, посланное клиентом, подходящий алгоритм шифрования и сжатия из списка предоставленного клиентом;
   • Сервер посылает сообщение Certificate , которое содержит цифровой сертификат сервера (в зависимости от алгоритма шифрования этот этап может быть пропущен);
   • Сервер посылает сообщение CertificateRequest , которое содержит запрос сертификата клиента для взаимной проверки подлинности;
   • [Не хватает пункта получения и проверки сертификата клиента] ;
   • Сервер отсылает сообщение ServerHelloDone , идентифицирующее окончание подтверждения связи;
   • Клиент отвечает сообщением ClientKeyExchange , которое содержит открытый ключ PreMasterSecret или ничего (опять же зависит от алгоритма шифрования);
   • Клиент и сервер, используя ключ PreMasterSecret и случайно сгенерированные числа, вычисляют общий секретный ключ. Вся остальная информация о ключе будет получена из общего секретного ключа (и сгенерированных клиентом и сервером случайных значений);
2. Клиент посылает сообщение ChangeCipherSpec , которое указывает на то, что вся последующая информация будет зашифрована установленным в процессе подтверждения связи алгоритмом, используя общий секретный ключ. Это сообщения уровня записей и поэтому имеет тип 20, а не 22;
   • Клиент посылает сообщение Finished , которое содержит хеш и MAC, сгенерированные на основе предыдущих сообщений процедуры подтверждения связи;
   • Сервер пытается расшифровать Finished-сообщение клиента и проверить хеш и МАС. Если процесс расшифровки или проверки не удается, подтверждение связи считается неудавшимся, и соединение должно быть оборвано.
3. Сервер посылает ChangeCipherSpec и зашифрованное сообщение Finished, и в свою очередь клиент тоже выполняет расшифровку и проверку.

С этого момента подтверждение связи считается завершённым, протокол установленным. Все последующее содержимое пакетов идет с типом 23, а все данные будут зашифрованы.

Возобновление TLS-соединения

Алгоритмы асимметричного шифрования использующиеся при генерации сеансового ключа обычно являются дорогими с точки зрения вычислительных мощностей. Для того чтобы избежать их повторения при возобновлении соединения TLS создает специальный ярлык при подтверждении связи использующийся для возобновления соединения. При этом при обычном подтверждении связи клиент добавляет в сообщение ClientHello идентификатор предыдущей сессии session id . Клиент связывает идентификатор session id с IP-адресом сервера и TCP-портом так, чтобы при соединении к серверу можно было использовать все параметры предыдущего соединения. Сервер сопоставляет идентификатор предыдущей сессии session id c параметрами соединения, такими как использованный алгоритм шифрования и master secret. Обе стороны должны иметь одинаковый master secret, иначе соединение не будет установлено. Это предотвращает использование session id криптоаналитиком для получения несанкцианированного доступа. Случайные цифровые последовательности в сообщениях ClientHello и ServerHello позволяют гарантировать, что сгенерированный сеансовый ключ будет отличаться от сеансового ключа при предудущем соединении. В RFC такой тип подтверждения связи называется сокращенным .

1. Фаза переговоров:
   • Клиент посылает сообщение ClientHello , указывая последнюю версию поддерживаемого TLS протокола, случайное число и список поддерживаемых методов шифрования и сжатия, подходящих для работы с TLS; Также в сообщение добавляется идентификатор предыдущего соединения session id .
   • Сервер отвечает сообщением ServerHello , содержащим: выбранную сервером версию протокола, случайное число, посланное клиентом, подходящий алгоритм шифрования и сжатия из списка предоставленного клиентом. Если сервер узнал идентификатор сессии session id ServerHello тот же самый идентификатор session id . Это является сигналом для клиента о том, что можно использовать возобновление предыдущей сессии. Если сервер не узнал идентификатор сессии session id , то он добавляет в сообщение ServerHello другое значение вместо session id . Для клиента это означает, что использовать возобновленное соединение нельзя. Таким образом, сервер и клиент должны иметь одинаковый master secret и случайные числа для генерации сеансового ключа;
2. Клиент посылает сообщение ChangeCipherSpec , которое указывает на то, что вся последующая информация будет зашифрована установленным в процессе подтверждения связи общим секретным ключом. Это сообщения уровня записей и поэтому имеет тип 20, а не 22;
3. Клиент посылает сообщение ChangeCipherSpec , которое указывает на то, что вся последующая информация будет зашифрована установленным в процессе подтверждения связи алгоритмом, используя общий секретный ключ. Это сообщения уровня записей и поэтому имеет тип 20, а не 22;
   • Клиент посылает сообщение Finished , которое содержит хеш и MAC, сгенерированные на основе предыдущих сообщений процедуры подтверждения связи;
   • Сервер пытается расшифровать Finished-сообщение клиента и проверить хеш и МАС. Если процесс расшифровки или проверки не удается, подтверждение связи считается неудавшимся, и соединение должно быть оборвано;
4. Сервер посылает ChangeCipherSpec и зашифрованное сообщение Finished, и в свою очередь клиент тоже выполняет расшифровку и проверку.

С этого момента подтверждение связи считается завершённым, протокол установленным. Все последующее содержимое пакетов идет с типом 23, а все данные будут зашифрованы.

Кроме преимуществ с точки зрения производительности алгоритм возобновления соединения может быть использован для реализации единого входа , поскольку гарантируется, что исходной сессия как и любая возобновленной сессия инициированы одним и тем же клиентом (RFC 5077). Это имеет особенно важное значение для реализации FTP через TLS/SSL протокола, который в противном случае был бы уязвим к атаке типа человек посередине, при которой злоумышленник мог бы перехватить содержание данных при установлении повторного соединения.

Алгоритмы, использующиеся в TLS

В данной текущей версии протокола доступны следующие алгоритмы:

• Для обмена ключами и проверки их подлинности применяются комбинации алгоритмов: RSA (асимметричный шифр), Diffie-Hellman (безопасный обмен ключами), DSA (алгоритм цифровой подписи) и алгоритмы технологии Fortezza;
• Для симметричного шифрования: RC2 , RC4 , IDEA , DES , Triple DES или AES ;

Алгоритмы могут дополняться в зависимости от версии протокола.

Сравнение с аналогами

Одной из областей применения TLS-соединения является соединение узлов в виртуальной частной сети . Кроме TLS также могут использоваться набор протоколов IPSec и SSH -соединение. Каждый из этих подходов к реализации виртуальной частной сети имеет свои преимущества и недостатки. .

1. TLS/SSL
   • Преимущества:
     • Невидим для протоколов более высокого уровня;
     • Популярность использования в Интернет-соединениях и приложениях электронной коммерции;
     • Отсутствие постоянного соединения между сервером и клиентом;
     • TCP/IP , таких как электронная почта, инструменты программирования и т. д.
   • Недостатки:
     • UDP и ICMP ;
     • Необходимость отслеживания состояния соединения;
     • Наличие дополнительные требований к программному обеспечению о поддержке TLS.
2. IPsec
   • Преимущества:
     • Безопасность и надежность защиты данных протокола проверена и доказана, так как протокол был принят как Интернет-стандарт;
     • Работа в верхнем слое сетевого протокола и шифрование данных над уровнем сетевого протокола.
   • Недостатки:
     • Сложность реализации;
     • Дополнительные требования к оборудованию сети (маршрутизаторы и т. п.);
     • Существует много различных реализаций не всегда корректно взаимодействующих друг с другом.
3. SSH
   • Преимущества:
     • Позволяет создать туннель для приложений, использующих TCP/IP , таких как электронная почта, инструменты программирования и т. д.;
     • Слой безопасности невидим для пользователя.
   • Недостатки:
     • Трудность использования в сетях с большим числом шлюзов, таких как маршрутизаторы или брандмауэры ;
     • Невозможность использования с протоколами UDP и ICMP .

См. также

Ссылки

1. T. Dierks, E. Rescorla The Transport Layer Security (TLS) Protocol, Version 1.2 (August 2008). Архивировано из первоисточника 9 февраля 2012.
2. The SSL Protocol: Version 3.0 Netscape’s final SSL 3.0 draft (November 18, 1996)
3. «SSL/TLS in Detail ». Microsoft TechNet . Updated July 31, 2003.
4. Dan Goodin . The Register (19 сентября 2011). Архивировано
5. Eric Rescorla Understanding the TLS Renegotiation Attack . Educated Guesswork (5 ноября 2009). Архивировано из первоисточника 9 февраля 2012. Проверено 7 декабря 2011.
6. McMillan, Robert . Security Pro Says New SSL Attack Can Hit Many Sites , PC World (20 ноября 2009). Проверено 7 декабря 2011.
7. SSL_CTX_set_options SECURE_RENEGOTIATION . OpenSSL Docs (25 февраля 2010). Архивировано из первоисточника 9 февраля 2012. Проверено 7 декабря 2010.
8. GnuTLS 2.10.0 released . GnuTLS release notes (25 июня 2010). Архивировано из первоисточника 9 февраля 2012. Проверено 7 декабря 2011.
9. NSS 3.12.6 release notes . NSS release notes (3 марта 2010). Проверено 24 июля 2011.
10. Various IE SSL Vulnerability . Educated Guesswork (10 августа 2002).