SSL-сертификат: зачем нужен и где использовать? Что такое SSL-сертификат? Для сертификатов более высокого уровня

Что такое HTTPS?

Все наши запросы в Интернете представляют собой обмен данными. Информация от пользователя к серверу и обратно поступает по открытому протоколу передачи данных HTTP (HyperText Transfer Protocol). Он лежит в основе работы сети. Однако у HTTP есть недостаток — отсутствие защиты шифрованием. Из-за этого личная информация пользователей (пароли, номера банковских карт, паспортные данные) может быть украдена третьими лицами. Для защиты информации был внедрён HTTPS — протокол безопасного соединения.

При работе по HTTPS браузер пользователя и сервер обмениваются ключами. Сервер также отправляет сертификат, подтверждающий, что он является именно тем сервером, к которому обращался пользователь. Браузер устанавливает подлинность ключа . Если ключ не подделан, браузер пользователя и сервер доверяют друг другу и выбирают шифр на одну сессию (один сеанс обмена запросами и ответами), чтобы исключить возможность вмешательства третьих лиц.

Для чего нужен SSL-сертификат?

Чтобы ваш сайт работал по протоколу HТТPS, необходимо установить SSL-сертификат безопасности . После установки сертификата данные, которыми пользователи обмениваются с сервером, будут надёжно защищены от третьих лиц специальными ключами шифрования.

Все популярные браузеры поддерживают шифрованное соединение. Чтобы узнать, работает ли сайт по HTTPS, присмотритесь к URL в адресной строке. Если адрес начинается с https:// и перед ним отображается зелёный замок, разработчик сайта позаботился о безопасности пользовательских данных:

Где применяется HTTPS?

В настоящее время использование протокола HTTPS — признак хорошего тона. HTTPS демонстрирует посетителям сайта, что они могут без опасений оставлять на нём личную информацию и совершать транзакции. Также он служит для SEO-продвижения проекта — позволяет занять более высокую позицию в поисковой выдаче. Поисковые системы (Google, Яндекс и пр.) дорожат доверием аудитории и выше ранжируют сайты, которые работают через безопасное соединение.

• электронные платёжные системы и сайты магазинов;
• социальные сети и сайты, на которых пользователи оставляют личную информацию;
• ресурсы, для которых важна статусность.

Установка SSL-сертификата на сайт гарантирует:

• подлинность соответствия ресурса подписям в сертификате, что положительно сказывается на уровне доверия посетителей к вашему сайту;
• целостность передаваемой информации. На время передачи информации от сервера к браузеру гарантируется отсутствие изменений или потерь данных;
• конфиденциальность . За счёт использования 256-разрядного шифрования данных информация, передаваемая между вашим сервером и браузером посетителя, недоступна для просмотра и изменения посторонним лицам.

Как перейти с HTTP на HTTPS?

Если ваш сайт обслуживается на хостинге сайт, выполните следующие шаги:

1. 1 Закажите SSL-сертификат или подключите бесплатный SSL-сертификат при регистрации домена или услуги хостинга в сайт. Подробнее о заказе SSL читайте в разделе .
2. 2 Активируйте сертификат по соответствующей инструкции из раздела

Наличие SSL-сертификата на сайте позволяет значительно повысить безопасность и конфиденциальность информации, передаваемой между сайтом (сервером) и клиентом (браузером), путем использования криптостойкого алгоритма шифрования.

Для чего нужен сертификат?

«Замок» и приставка https в адресной строке выступают в роли своеобразного маяка для потенциальных клиентов вашего, например, интернет-магазина. Посетители подобных сайтов могут быть уверены в том, что их персональные и конфиденциальные данные (например, ФИО, адрес доставки, номер и CVV2 код кредитной карты) не попадут в руки злоумышленников, что станет весомым аргументом в пользу выбора именно вашей площадки.

Также SSL может быть использован для организации внутренней сети предприятия, особенно в тех случаях, когда офисы и подразделения удалены друг от друга и связаны между собой посредством сети Интернет.

Использование SSL на сайте является весомым показателем для поисковых систем, которые отдают таким площадкам приоритет в поисковой выдаче.

Как работает SSL?

Работа защищенного протокола базируется на связке типа «запрос-ответ» между сайтом и браузером клиента:

1. Браузер клиента отправляет сайту запрос на получение страницы по защищенному протоколу HTTPS.
2. В ответ сервер посылает копию своего сертификата SSL.
3. Браузер осуществляет проверку подлинности полученного сертификата, после чего отправляет серверу свой публичный ключ.
4. Сервер проводит шифрование запрашиваемой страницы полученным ключом и отправляет ее браузеру клиента.
5. Надежное соединение по защищенному протоколу HTTPS с использованием SSL установлено. Все запросы шифруются.

Виды SSL-сертификатов

Современные сервисы (удостоверяющие центры) по выдаче SSL-сертификатов для сайта предлагают варианты, предназначенные для:

1. Проверки домена. К этому типу относятся самые простые сертификаты, подтверждающие права на владение доменным именем.
2. Подтверждения данных организации и права использования домена.
3. Защиты субдоменов. Подобный вид SSL обеспечивает защиту не только основного домена, но и всех его поддоменов.
4. Для использования на нескольких сайтах. Мультидоменный SAN SSL-сертификат можно использовать на нескольких сайтах (до 250!).

Срок действия «сертификатов надежности»

Каждый веб-мастер может заказать SSL-сертификат на срок от 1 до 3 лет. Важно понимать, что датой активации сертификата является день его выпуска, а не день заказа. Это говорит о том, что, например, заказав сертификат для своего домена 1 февраля 2017 года, вы получили его только 12 февраля (проверка всех документов отняла какое-то время). Это значит, что днем начала действия SSL-сертификата является 12 февраля 2017 года, а днем окончания - 11 февраля 2018.

Вывод

Вы являетесь владельцем онлайн-магазина? Занимаетесь электронной коммерцией? Вы получаете конфиденциальную информацию от клиентов или передаете ее другим с помощью сайта? Просто хотите подтолкнуть свой проект поближе к топу поисковой выдачи Google или Яндекс? Тогда SSL-сертифицирование сайте - это то, что нужно. Как говорится, must have.

SSL – криптографический протокол, используемый при организации зашифрованного соединения между браузером и ресурсом. Только с протоколом SSL возможно использование в адресной строке https.

Какую защиту предоставляет протокол SSL, для чего нужен?

Пользователь при совершении интернет-покупок вводит личные данные (номер банковской карточки, серию, номер паспорта, адрес, телефон и т.п.). В случае использования незащищенного соединения все данные могут быть перехвачены злоумышленниками и использованы в личных целях. Сертификат SSL шифрует передаваемую информацию и делает невозможным посторонний доступ к ней.

Сведения клиентов без использования SSL-протокола остаются незащищенными. Помимо этого, при использовании общедоступного Wi-Fi соединения злоумышленник может перенаправить его на сайт-двойник с перехватом платежных данных, опубликовать свою рекламу.

Если соединение использует протокол защиты SSL, адрес ресурса начинается с обозначения запертого замка и зеленых символов https://. Пользователи могут быть уверены в безопасности сайта.SSL-сертификат помогает клиенту проверить сведения о владельцах сайта. Посетитель всегда сможет узнать, не является ли ресурс двойником используемого сайта.

Сертификаты защиты SSL используются на сайтах, где пользователи вводят персональную информацию и платежные данные. С ним ресурс защищен от появления клонов и подделок.

Виртуальный хостинг сайтов для популярных CMS:

Чем отличается платный SSL сертификат от бесплатного?

Платный нужен в таких случаях:

• При создании банковских и финансовых сайтов с целью защиты личных данных клиентов.
• При разработке онлайн-магазинов для надежности шифрования информации, передаваемой от посетителя.
• При установке https-протокола на несколько доменов (поддоменов).
• При желании установить на сайт адресную строку зеленого цвета. Она качественно выделяет ресурс среди конкурентов, демонстрируя название организации.
• Платный SSL увеличивает быстроту отклика сайта.
• Бесплатный протокол можно получить в разных центрах сертификации. Но уровень доверия у популярных браузеров к бесплатным сертификатам невысок. В случае возникновения сбоев или изменения политики поисковых систем и разработчиков браузеров – сайт, использующий бесплатный самоподписный сертификат, может быть отмечен, как опасный, или недоверенный. При этом, владелец сайта может даже и не узнать об этом, теряя посетителей, а, следовательно, и клиентов.
• При покупке платного протокола Центр сертификации предоставляет юридические гарантии безопасности соединения, которые зависят от вида сертификата.
• Бесплатные протоколы не применяются для создания сайтов с платежными системами, интернет-магазинов, банковских и микрофинансовых и иных ресурсов, где проводится прием платежей. Посетители увидят предупреждение, что используемый сертификат не является доверенным, их платежи не защищены.
• Часть бесплатных SSL запрещается устанавливать на коммерческие сайты.
• Выпуск бесплатных протоколов SSL – трудоемкая операция, часто выполняется за отдельную плату. Перевыпуск проводят с целью дополнений и изменений в сертификат.

Какая польза от использования SSL в интернет-магазинах?

Посетители интернет-магазина обращают внимание на безопасность соединения, желают удостовериться в защите передаваемой информации. Использование SSL предоставляет такие преимущества:

1. Шифрование персональной информации пользователя и сведения о его платежных картах.
2. Гарантию подлинности вебсайта фирмы.

На сегодняшний день, использование https-протокола – это рекомендация, и данные о том, что сайт не использует защищенное соединение показываются только в адресной строке бразуера, практически незаметно для пользователей:

В то же время сайты, которые однозначно должны работать по защищенному протоколу (например, на них производится онлайн-оплата через платежные сервисы, либо вводятся платежные или личные данные пользователей) в случае использования недоверенного сертификата могут потерять часть посетителей из-за более убедительного предупреждения. Вы бы вряд ли захотели посетить сайт, увидев такую рекомендацию:

Для каких сайтов необходимо использование SSL?

• Ресурсов, занимающихся коммерческой деятельностью. Онлайн-продавцы должны обеспечить надежность шифрования и защиты данных. Если посторонние смогут увидеть конфиденциальные сведения, деятельность ресурса закончится плохо для владельца и клиентов.
• Если посетитель регистрируется, вносит свои анкетные данные. Без использования SSL злоумышленники могут увидеть персональные данные. Это опасно для пользователей, которые зачастую применяют одни и те же логины-пароли для разных ресурсов. Преступнику не составит труда взломать личный кабинет финансового ресурса и перевести средства на другой счет (собственный). Все незащищенные пользовательские входы достаточно уязвимы.

Если ресурс не собирает никакие конфиденциальные сведения, SSL-защита ему не требуется. Если на интернет-ресурсе не предусмотрен вход пользователя, не выполняется передача платежных данных, достаточно использовать бесплатный сертификат SSL или продолжать работать по протоколу http.

В случаях, когда сфера деятельности ресурса связана с электронной коммерцией, крайне важно использовать высоконадежный SSL, подтвержденный проверенным центром сертификации.

Недостатки от внедрения SSL:

• В течение следующих 3-4 недель – возможно снижение трафика из поисковых систем. Показатели восстановятся в течение следующего месяца. Изменения коснутся исключительно объемов поискового трафика. Рекламный от введения SSL не пострадает.
• «Переезд» на https-протокол требует финансовых затрат. Эффективная защита возможна только при внедрении платного SSL-сертификата.

Зачем сайту нужен https протокол, какие еще плюсы он дает?

Не знаете, зачем лично вам переводить сайт на https-протокол? Сравните процент использования http и https протокола на сайтах, которые показываются на первой странице поисковой выдачи Google и рост этого процента за 2 года (по данным MOZ):

За два года этот показатель вырос в 5 раз. И скорее всего, эта тенденция сохранится. В своем блоге представители Google предполагают, что в следующих релизах Google Chrome сайты, не использующие https протокол, могут быть отмечены, как небезопасные. Этого мало? Вот еще несколько причин перейти на защищенный протокол.

Защита посетителей. Для уважающего себя ресурса, занимающегося коммерцией, защита покупателей входит в число главных приоритетов. Клиенты всегда обращают на это внимание, что сказывается на объемах продаж продукта. Сайты, загружаемые по протоколу https, находятся в поисковых системах на более высоких позициях.

• Многие сервисы перед началом работы требуют обеспечения безопасного соединения для передачи данных. Это значит, что без использования SSL-протокола невозможно сотрудничество со многими сервисами, к примеру push-уведомления или Яндекс-касса.
• Визуальная безопасность. В адресной строке ресурса появляется зеленый значок закрытого замка. Может прописываться название компании. Это дополнительно свидетельствует о защите данных, что подтверждает высокую надежность компании.

Вполне вероятно, что через несколько лет привычный всем протокол http не будет использоваться по причине небезопасности соединения. Все компании, информационные сайты и интернет-магазины будут использовать только https-протокол.

Как и где получить сертификат?

• Найти компанию, занимающуюся созданием и реализацией SSL-сертификатов.
• Заказать необходимый SSL.
• Установить сертификат на свой ресурс. Это можно выполнить самостоятельно или привлечь к процессу техподдержку хостинга.

SSL-сертификат нужен для работы компаний, ресурсов, организаций и интернет-магазинов, в которые передаются любые персональные, платежные и конфиденциальные сведения клиента. Передача выполняется в момент соединения пользователя с сайтом компании. Также SSL-протокол играет важную роль в создании имиджа надежности ресурса, гарантирует клиентам полную безопасность.

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.

Протокол обеспечивает конфиденциальность обмена данными между клиентом и сервером, использующими TCP/IP, причём для шифрования используется асимметричный алгоритм с открытым ключом . При шифровании с открытым ключом используются два ключа, открытый и секретный, причем любой из них может использоваться для шифрования сообщения. Если для шифрования сообщения был использован открытый ключ, то для расшифровки должен использоваться секретный, и наоборот. В такой ситуации возможны два способа использования ключей. Во-первых, сторона, хранящая в тайне секретный ключ и опубликовавшая открытый, может принимать от противоположной стороны сообщения, зашифрованные открытым ключом, которые не может прочитать никто, кроме нее (ведь для расшифровки требуется секретный ключ, известный только ей). Во-вторых, с помощью закрытого ключа сторона-обладатель закрытого ключа может создавать зашифрованные сообщения, которые может прочесть кто угодно (ведь для расшифровки нужен открытый ключ, доступный всем), но при этом прочитавший может быть уверен, что это сообщение было создано стороной-обладателем секретного ключа.

Описание

Протокол SSL состоит из двух подпротоколов: протокол SSL записи и рукопожатия. Протокол SSL записи определяет формат, используемый для передачи данных. Протокол SSL включает рукопожатие с использованием протокола SSL записи для обмена сериями сообщений между сервером и клиентом во время установления первого соединения. Для работы SSL требуется, чтобы на сервере имелся SSL-сертификат .

SSL предоставляет канал, имеющий 3 основных свойства:

• Аутентификация. Сервер всегда аутентифицируется, в то время как клиент аутентифицируется в зависимости от алгоритма.
• Целостность. Обмен сообщениями включает в себя проверку целостности.
• Конфиденциальность канала. Шифрование используется после установления соединения и используется для всех последующих сообщений.

В протоколе SSL все данные передаются в виде записей-объектов, состоящих из заголовка и передаваемых данных. Передача начинается с заголовка. Заголовок содержит либо два, либо три байта кода длины. Причём, если старший бит в первом байте кода равен единице, то запись не имеет заполнителя и полная длина заголовка равна двум байтам, иначе запись содержит заполнитель и полная длина заголовка равна трём байтам. Код длины записи не включает в себя число байт заголовка. Длина записи 2-байтового заголовка:

RecLength = ((byte[ 0 ] & 0x7F ) << 8 ) | byte[ 1 ] ;

Здесь byte и byte - первый и второй полученные байты. Длина записи 3-байтового заголовка:

RecLength = ((byte[ 0 ] & 0x3F ) << 8 ) | byte[ 1 ] ; Escape = (byte[ 0 ] & 0x40 ) != 0 ; Padding = byte[ 2 ] ;

Здесь Padding определяет число байтов, добавленных отправителем к исходному тексту, для того, чтобы сделать длину записи кратной размеру блока шифра, при использовании блочного шифра.
Теперь отправитель «заполненной» записи добавляет заполнитель после имеющихся данных и шифрует всё это. Причем, содержимое заполнителя никакой роли не играет. Из-за того, что известен объём передаваемых данных, заголовок может быть сформирован с учетом Padding.
В свою очередь получатель записи дешифрует все поля данных и получает полную исходную информацию. Затем производится вычисление значения RecLength по известному Padding, и заполнитель из поля данных удаляется. Данные записи SSL состоят из 3 компонент:

• MAC_Data - (Message Authentication Code) - код аутентификации сообщения
• Padding_Data - данные заполнителя
• Actual_Data[N] - реальные данные

Когда записи посылаются открытым текстом, очевидно, что никакие шифры не используются. Тогда длина Padding_Data и MAC_Data равны нулю. При использовании шифрования Padding_Data зависит от размера блока шифра, а MAC_Data зависит от выбора шифра. Пример вычисления MAC_Data:

MacData = Hash(Secret, Actual_Data, Padding_Data, Sequence_Number) ;

Значение Secret зависит от того, кто (клиент или сервер) посылает сообщение. Sequence_Number - счётчик, который инкрементируется как сервером, так и клиентом. Здесь Sequence_Number представляет собой 32-битовый код, передаваемый хэш-функции в виде 4 байт, причём, первым передаётся старший байт. Для MD2, MD5 MAC_Size равен 16 байтам (128 битам). Для 2-байтового заголовка максимальная длина записи равна 32767 байтов, а для 3-байтного заголовка - 16383 байтов.

История и развитие

Протокол SSL был изначально разработан компанией Netscape. Версия протокола 1.0 публично не выпускалась. Версия 2.0 была выпущена в феврале 1995 года, но «содержала много недостатков по безопасности, которые, в конечном счёте, привели к созданию версии 3.0», которая была выпущена в 1996 году. Тем самым версия SSL 3.0 послужила основой для создания протокола TLS 1.0, стандарт протокола Internet Engineering Task Force (IETF) впервые был определен в RFC 2246 в январе 1999 года. Visa, Master Card, American Express и многие другие организации, работающие с интернет деньгами, имеют лицензию на использование протокола SSL для коммерческих целей в сети Интернет.

SSL работает модульным способом. Тем самым SSL расширяемо в соответствии с проектом о поддержке прямой и обратной совместимости и переговорам между соединениями в одноранговой сети.

Применение

Значительное использование протокола SSL привело к формированию протокола HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure), поддерживающего шифрование. Данные, которые передаются по протоколу HTTPS , «упаковываются» в криптографический протокол SSL или TLS , тем самым обеспечивая защиту этих данных. Такой способ защиты широко используется в мире Веб для приложений, в которых важна безопасность соединения, например в платёжных системах. HTTPS поддерживается всеми браузерами. В отличие от HTTP , для HTTPS по умолчанию используется TCP -порт 443.

Изначально виртуальные частные сети (VPN) на основе SSL разрабатывались как дополнительная и альтернативная технология удалённого доступа на основе IPsec VPN. Однако, такие факторы, как достаточная надёжность и дешевизна сделали эту технологию привлекательной для организации VPN. Также SSL получил широкое применение в электронной почте.

Основные цели протокола в порядке приоритетности

1. Криптографическая безопасность: SSL устанавливает безопасное соединение между двумя сторонами.
2. Совместимость: Программисты, независимо друг от друга могут создавать приложения, использующие SSL, которые впоследствии будут способны успешно обмениваться криптографическими параметрами без всякого знания кода чужих программ.
3. Расширяемость: SSL стремится обеспечить рабочее пространство, в котором новые открытые ключи и трудоемкие методы шифрования могут быть включены по мере необходимости.
4. Относительная эффективность: работа протокола на основе SSL требует больших скоростей от CPU, в частности для работы с открытыми ключами. По этой причине SSL протокол был включен в необязательную сессию схемы кеширования для уменьшения числа соединений, которые необходимо устанавливать с нуля. Кроме того, большое внимание уделяется тому, чтобы уменьшить сетевую активность.

Аутентификация и обмен ключами

SSL поддерживает 3 типа аутентификации:

• аутентификация обеих сторон (клиент - сервер),
• аутентификация сервера с неаутентифицированным клиентом
• полная анонимность.

Всякий раз, когда сервер аутентифицируется, канал безопасен против попытки перехвата данных между веб-сервером и браузером, но полностью анонимная сессия по своей сути уязвима к такой атаке. Анонимный сервер не может аутентифицировать клиента. Если сервер аутентифицирован, то его сообщение сертификации должно обеспечить верную сертификационную цепочку, ведущую к приемлемому центру сертификации. Проще говоря, аутентифицированный клиент должен предоставить допустимый сертификат серверу. Каждая сторона отвечает за проверку того, что сертификат другой стороны еще не истек и не был отменен. Главная цель процесса обмена ключами - это создание секрета клиента (pre_master_secret), известного только клиенту и серверу. Секрет (pre_master_secret) используется для создания общего секрета (master_secret). Общий секрет необходим для того чтобы создать сообщение для проверки сертификата, ключей шифрования, секрета MAC (message authentication code) и сообщения «finished». При посылке верного сообщения «finished», тем самым стороны докажут что они знают верный секрет (pre_master_secret).

Анонимный обмен ключами

Полностью анонимная сессия может быть установлена при использовании алгоритма RSA или Диффи-Хеллмана для создания ключей обмена. В случае использования RSA клиент шифрует секрет (pre_master_secret) с помощью открытого ключа несертифицированного сервера. Открытый ключ клиент узнает из сообщения обмена ключами от сервера. Результат посылается в сообщении обмена ключами от клиента. Поскольку перехватчик не знает закрытого ключа сервера, то ему будет невозможно расшифровать секрет (pre_master_secret). При использовании алгоритма Диффи-Хеллмана открытые параметры сервера содержатся в сообщении обмена ключами от сервера, и клиенту посылают в сообщении обмена ключами. Перехватчик, который не знает приватных значений, не сможет найти секрет (pre_master_secret).

Обмен ключами при использовании RSA и аутентификация

В этом случае обмен ключами и аутентификация сервера может быть скомбинирована. Открытый ключ также может содержаться в сертификате сервера или может быть использован временный ключ RSA , который посылается в сообщении обмена ключами от сервера. Когда используется временный ключ RSA, сообщения обмена подписываются server’s RSA или сертификат DSS. Сигнатура включает текущее значение сообщения Client_Hello.random, таким образом старые сигнатуры и старые временные ключи не могут повторяться. Сервер может использовать временный ключ RSA только однажды для создания сессии. После проверки сертификата сервера клиент шифрует секрет (pre_master_secret) при помощи открытого ключа сервера. После успешного декодирования секрета (pre_master_secret) создается сообщение «finished», тем самым сервер демонстрирует, что он знает частный ключ соответствующий сертификату сервера.

Когда RSA используется для обмена ключами, для аутентификации клиента используется сообщение проверки сертификата клиента. Клиент подписывается значением, вычисленным из master_secret и всех предшествующих сообщений протокола рукопожатия. Эти сообщения рукопожатия включают сертификат сервера, который ставит в соответствие сигнатуре сервера, сообщение Server_Hello.random, которому ставит в соответствие сигнатуру текущему сообщению рукопожатия.

Обмен ключами при использовании Diffie-Hellman и аутентификация

В этом случае сервер может также поддерживать содержащий конкретные параметры алгоритм Диффи-Хеллмана или может использовать сообщения обмена ключами от сервера для посылки набора временных параметров подписанных сертификатами DSS или RSA. Временные параметры хэшируются с сообщением hello.random перед подписанием, для того чтобы злоумышленник не смог совершить повтор старых параметров. В любом случае клиент может проверить сертификат или сигнатуру, для уверенности, что параметры принадлежат серверу.

Если клиент имеет сертификат, содержащий параметры алгоритма Diffie-Hellman , то сертификат также содержит информацию требуемую для того чтобы завершить обмен ключами. Заметим, что в этом случае клиент и сервер должны будут сгенерировать те же Diffie-Hellman результаты (pre_master_secret), каждый раз когда они устанавливают соединение. Для того чтобы предотвратить остановку секрета (pre_master_secret) в памяти компьютера на время дольше, чем необходимо, секрет должен быть переведен в общий секрет (master_secret) настолько быстро, на сколько это возможно. Параметры клиента должны быть совместимы с теми, которые поддерживает сервер для того, чтобы работал обмен ключами.

Протокол записи (Record Layer)

Протокол записи - это уровневый протокол. На каждом уровне сообщения включают поля для длины, описания и проверки. Протокол записи принимает сообщения, которые нужно передать, фрагментирует данные в управляемые блоки, разумно сжимает данные, применяя MAC (message authentication code), шифрует и передаёт результат. Полученные данные он расшифровывает, проверяет, распаковывает, собирает и доставляет к более верхним уровням клиента.

Существует четыре протокола записи: протокол рукопожатия (handshake protocol), протокол тревоги (alert protocol), протокол изменения шифра (the change cipher spec protocol), протокол приложения (application data protocol). Если SSL реализация получает тип записи, который ей неизвестен, то эта запись просто игнорируется. Любой протокол созданный для использования совместно с SSL должен быть хорошо продуман, так как будет иметь дело с атаками на него. Заметим, что из-за типа и длины записи, протокол не защищен шифрованием. Внимание следует уделить тому, чтобы минимизировать трафик.

Протокол рукопожатия (handshake)

SSL клиент и сервер договариваются об установлении связи с помощью процедуры рукопожатия. Во время рукопожатия клиент и сервер договариваются о различных параметрах, которые будут использованы, чтобы обеспечить безопасность соединения.

• Рукопожатие начинается тогда, когда клиент подключается к SSL серверу. Запрос безопасного соединения представляет собой список поддерживаемых шифров и хэш-функций.

• Из этого списка сервер выбирает самый сильный шифр и хэш-функцию, которую он также поддерживает, и уведомляет клиентов о принятом решении.

• Сервер отсылает это решение в виде цифрового сертификата. Сертификат, обычно, содержит имя сервера, доверенный Центр Сертификации, и открытый ключ шифрования сервера. Клиент может связаться с сервером, который выдал сертификат (доверенного центра сертификации, выше) и убедиться, что сертификат является подлинным прежде чем продолжить.

• Для того, чтобы сгенерировать ключи сеанса, используется безопасное соединение. Клиент шифрует случайное число с помощью открытого ключа (ОК) сервера и отправляет результат на сервер. Только сервер в состоянии расшифровать его (с его закрытым ключом (ЗК)), и только этот факт делает ключи скрытыми от третьей стороны, так как только сервер и клиент имели доступ к этим данным. Клиент знает открытый ключ и случайное число, а сервер знает закрытый ключ и (после расшифровки сообщения клиента) случайное число. Третья сторона, возможно, знает только открытый ключ, если закрытый ключ не был взломан.

• Из случайного числа обе стороны создают ключевые данные для шифрования и расшифровывания.

На этом рукопожатие завершается, и начинается защищенное соединение, которое зашифровывается и расшифровывается с помощью ключевых данных. Если любое из перечисленных выше действий не удается, то рукопожатие SSL не удалось, и соединение не создается.

Протокол изменения параметров шифрования (The Change Cipher Spec Protocol)

Он существует для сигнализации перехода в режим шифрования. Протокол содержит единственное сообщение, которое зашифровано и сжато при текущем установленном соединении. Сообщение состоит только из одного бита со значением 1.

Struct { enum { change_cipher_spec(1 ) , (255 ) } type; } ChangeCipherSpec;

Сообщение изменения шифра посылается и клиентом и сервером для извещения принимающей стороны, что последующие записи будут защищены в соответствии с новым договоренным CipherSpec и ключами. Принятие этого сообщения заставляет получателя отдать приказ уровню записи незамедлительно копировать состояние отложенного чтения в состояние текущего чтения. Сразу после послания этого сообщения, тот кто послал должен отдать приказ уровню записи перевести режим отложенной записи в режим текущей записи. Сообщение изменения шифра посылается во время рукопожатия, после того как параметры защиты были переданы, но перед тем как будет послано сообщение ‘finished’.

Протокол тревоги (Alert Protocol)

Один из типов проверки, поддерживаемых в протоколе SSL записи, - это протокол тревоги. Сообщение тревоги передаёт трудности, возникшие в сообщении, и описание тревоги. Сообщение тревоги с критическим уровнем незамедлительно прерывает соединение. В этом случае другие соединения, соответствующие сессии, могут быть продолжены, но идентификатор сессии должен быть признан недействительным. Как и другие сообщения, сообщение тревоги зашифровано и сжато, как только указано текущее состояние соединения.

Протокол приложения (Application Data Protocol)

Сообщение приложения данных работает на уровне записи. Он фрагментируется, сжимается и шифруется на основе текущего состояния соединения. Сообщения считаются прозрачными для уровня записи.

Ошибки в протоколе SSL

В протоколе SSL обработка ошибок очень проста. Когда ошибка обнаружена, тот, кто её обнаружил, посылает об этом сообщение своему партнёру. Неустранимые ошибки требуют от сервера и клиента разрыва соединения. Протокол SSL определяет следующие ошибки:

1. Unsupported_Certificate_Type_Error : такая ошибка возникает, когда клиент/сервер получает тип сертификата, который не поддерживается. Ошибка устранима (только для аутентификации клиента).
2. No_Cipher_Error : ошибка возникает, когда сервер не может найти размер ключа или шифр, который поддерживается также и клиентом. Ошибка неустранима.
3. Bad_Certificate_Error : такая ошибка возникает, когда сертификат считается принимающей стороной плохим. Это означает, что или некорректна подпись сертификата, или его значение некорректно. Ошибка устранима (только для аутентификации клиента).
4. No_Certificate_Error : если послано сообщение Request_Certificate, то эта ошибка может быть прислана по причине того, что клиент не имеет сертификата. Ошибка устранима.

Атаки

Существует ряд атак, которые могут быть предприняты против протокола SSL. Однако SSL устойчив к этим атакам, при условии, что пользователь использует только доверенные сервера для обработки информации.

"Взлом" агентами ФБР SSL-соединений с помощью систем прослушки Carnivore и NarusInsight

Наиболее известный инцидент по массовому "взлому" информации защищенной SSL-протоколами был произведен агентами ФБР с помощью систем Carnivore и NarusInsight , что привело к судебному процессу от лица правозащитной организации Electronic Frontier Foundation против AT&T (подробнее в статье о NarusInsight), который установил данные комплексы для взлома криптографически защищенной информации.

Несмотря на высокий общественный резонанс в США данного дела и расследование на уровне конституционного комитета Палаты представителей (см. подробнее в статье Carnivore), технологически взлом протокола SSL агентами ФБР не производился. Carnivore и NarusInsight были установле в самом ЦОД , где находились сервера ведущие SSL-соединенения с удаленными клиентами. NarusInsight полностью восстановил зашифрованную информацию путем прослушивания не SSL-соединения, а внутреннего траффика между серверами приложений внутри самого ЦОД , уже после того как данные поступившие по SSL была расшифрованы сами сервером их принявшим от внешних пользователей.

Тем не менее, указанный инцидент показал, что SSL не может являться надежным средством криптозащиты данных серверов в Интернет покуда спецслужбы устанавливают системы прослушивания в ЦОД такие как NarusInsight или СОРМ-2 . Любой вид криптографии подразумевающий, что ключи от шифров находятся у сервера-получателя в ЦОД взламываются снифферами спецслужб в автоматическом режиме за счет внедрения их в самого получателя. Далее данные полностью реконструируются по процедурам, которые на данный момент регулируется и законодательными актами такими как "Патриотический акт ". Причем указанные законодательные акты запрещают вплоть до судебного преследования владельцов ЦОД удаление снифферов спецслужб из внутренней части серверов-получателей. С учетом наличия данных систем, SSL-протокол может защищать только соединение двух пользователей в Интернет, но не защищает от спецслужб любое SSL-соединение с внешним Web-сайтом.

Раскрытие шифров

Как известно, SSL зависит от различных криптографических параметров. Шифрование с открытым ключом RSA необходимо для пересылки ключей и аутентификации сервера/клиента. Однако в качестве шифра используются различные криптографические алгоритмы. Таким образом, если осуществить успешную атаку на эти алгоритмы, то SSL не может уже считаться безопасным. Атака на определенные коммуникационные сессии производится записью сессии, и потом, в течение долгого времени подбирается ключ сессии или ключ RSA.

Злоумышленник посередине

Также известна как MitM (Man-in-the-Middle) атака. Предполагает участие трех сторон: сервера, клиента и злоумышленника, находящегося между ними. В данной ситуации злоумышленник может перехватывать все сообщения, которые следуют в обоих направлениях, и подменять их. Злоумышленник представляется сервером для клиента и клиентом для сервера. В случае обмена ключами по алгоритму Диффи-Хелмана данная атака является эффективной, так как целостность принимаемой информации и ее источник проверить невозможно. Однако такая атака невозможна при использовании протокола SSL, так как для проверки подлинности источника (обычно сервера) используются сертификаты, заверенные центром сертификации.

Атака будет успешной, если:

• Сервер не имеет подписанного сертификата.
• Клиент не проверяет сертификат сервера.
• Пользователь игнорирует сообщение об отсутствии подписи сертификата центром сертификации или о несовпадении сертификата с кэшированным.

Данный вид атаки можно встретить в крупных организациях, использующих межсетевой экран Forefront TMG компании Microsoft. В данном случае "злоумышленник" находится на границе сети организации и производит подмену оригинального сертификата своим. Данная атака становится возможной благодаря возможности указать в качестве доверенного корневого центра сертификации сам Forefront TMG. Обычно подобная процедура внедрения проходит прозрачно для пользователя за счет работы корпоративных пользователей в среде Active Directory. Данное средство может использоваться как для контроля за передаваемой информацией, так и в целях похищения личных данных, передаваемых с помощью защищенного соединения HTTPS.

Наиболее спорным становится вопрос информированности пользователя о возможности перехвата данных, т.к. в случае подмены корневого сертификата никаких сообщений безопасности выводиться не будет и пользователь будет ожидать конфиденциальности передаваемых данных. Кроме того, при использовании Forefront TMG в качестве SSL-прокси возникает возможность проведения второй MitM-атаки на стороне интернета, т.к. оригинальный сертификат не будет передан пользователю, а Forefront TMG может быть настроен на прием и последующую подмену самоподписанных или отозванных сертификатов. Для защиты от подобной атаки необходимо полностью запретить работу с веб-серверами, чьи сертификаты содержат какие-либо ошибки, что безусловно приведет к невозможности работы по протоколу HTTPS со множеством сайтов.

Атака отклика

Злоумышленник записывает коммуникационную сессию между сервером и клиентом. Позднее, он пытается установить соединение с сервером, воспроизводя записанные сообщения клиента. Но SSL отбивает эту атаку при помощи особого уникального идентификатора соединения (ИС). Конечно, теоретически третья сторона не в силах предсказать ИС, потому что он основан на наборе случайных событий. Однако, злоумышленник с большими ресурсами может записать большое количество сессий и попытаться подобрать «верную» сессию, основываясь на коде nonce, который послал сервер в сообщение Server_Hello. Но коды nonce SSL имеют, по меньшей мере, длину 128 бит, а значит, злоумышленнику необходимо записать кодов nonce, чтобы получить вероятность угадывания 50 %. Но достаточно большое число, что делает эти атаки бессмысленными.

Атака против протокола рукопожатия

Злоумышленник может попытаться повлиять на обмен рукопожатиями для того, чтобы стороны выбрали разные алгоритмы шифрования, а не те, что они выбирают обычно. Из-за того, что многие реализации поддерживают 40-битное экспортированное шифрование, а некоторые даже 0-шифрование или MAC-алгоритм, эти атаки представляют большой интерес.

Для такой атаки злоумышленнику необходимо быстро подменить одно или более сообщений рукопожатия. Если это происходит, то клиент и сервер вычислят различные значения хэшей сообщения рукопожатия. В результате чего стороны не примут друг от друга сообщения Finished . Без знания секрета злоумышленник не сможет исправить сообщение Finished , поэтому атака может быть обнаружена.