Что такое SSL и зачем он нужен.

Все сайты по умолчанию используют протокол HTTP для получения и передачи информации. Он применяется для отображения HTML-страниц, тех самых, что видит каждый пользователь, заходя по адресу сайта. Особенность HTTP в том, что он не хранит никакой информации о том, был ли посетитель на сайте раньше или нет. Это ускоряет загрузку сайта, но при этом нет практически никакой безопасности. В результате появился протокол HTTPS — (Secure HyperText Transfer Protocol).

«Безопасный HTTP» специально разработали для обмена конфиденциальной информацией — паролями, персональными данными, банковскими реквизитами. Такие данные необходимо передавать по безопасному каналу, чтобы третьи лица не могли перехватить их или взломать сайт.

Поскольку HTTP и HTTPS очень схожи между собой, пользователь разницу не чувствует. Но HTTPS обладает дополнительным уровнем защиты, используя специальный протокол для шифрования данных — SSL. HTTPS отвечает за то, чтобы данные были переданы в полном объеме, без потерь. SSL-протокол обрабатывает передаваемую информацию и шифрует ее от злоумышленников. Действуя «сообща», HTTPS и SSL надежно защищают данные от взлома и утечки. Google фиксирует это важное отличие от HTTP и проверяет его при отображении сайта в поиске.

Если сайт не защищен SSL-сертификатом, то в строке браузера Google Chrome, рядом с адресом появится отметка «Не защищено». Она предупреждает пользователя, что небезопасно оплачивать услуги на сайте, отправлять персональные данные через формы и даже ставить лайки и делать репосты в соцсетях.

Что хочет Google?

Google заботится о своих пользователях и хочет, чтобы сайты, по которым попадает клиент из поиска, были надежно защищены и безопасны для использования. Для этого поисковик запрашивает у сайта специальный SSL-сертификат. Получить его можно, обратившись в специальные организации, которые выступают в качестве доверительной стороны между клиентом и сайтом. Наличие сертификата серьезно влияет на выдачу сайта в поиске и получить его нужно даже если компания не занимается обработкой персональных данных пользователей.

Если сайт не защищен SSL-сертификатом, то постепенно он начнет терять свои позиции в поиске Google. Отсутствие HTTPS-протокола говорит пользователям и поисковику, что безопасность данных будет под угрозой, а значит, отображать сайт на первых страницах результатов поиска и переходить на него нельзя. Кроме этого, в строке браузера Google Chrome, рядом с адресом появится отметка «Не защищено». Она предупредит пользователя, что небезопасно оплачивать услуги на сайте, отправлять персональные данные через формы и даже ставить лайки и делать репосты в соцсетях.

Каким типам сайтов нужен SSL?

интернет-магазинам;
сайтам с личным кабинетом;
сайтам, где есть формы связи, собирающие контакты и т.п;
а если коротко — всем.

Как отсутствие SSL-сертификата повлияет на сайт?

Очень негативно. Фактически, сертификат сайта — его «паспорт» в интернете. Может ли гражданин полноценно существовать без паспорта?

Google будет серьезно понижать сайты без SSL-сертификата в своей поисковой выдаче. Каким бы крупным не был сайт, отсутствие безопасной связи с посетителями считается поисковым гигантом серьезным недочетом, из-за которого продвигать сайт в ТОПе нельзя. Он уйдет с первых страниц поиска.
Ваша компания будет считаться ненадежной. Надпись «Не защищено» заставит потенциальных клиентов с подозрением относиться к вашему бизнесу или проекту и негативно воспринимать просьбу отправить персональные данные через формы обратной связи.
Все крупные и популярные сервисы отказываются работать с сайтами без HTTPS, к примеру, Яндекс Касса.
Сайт будет выглядеть подозрительно . Отсутствие защищенного канала для передачи данных не дает гарантии, что сообщение не изменилось в процессе доставки, пользователь настоящий, а общение клиента с менеджером конфиденциально.
Принесет репутационные потери — небезопасный сайт пользователи оценят как недействительный, а компанию — фиктивной или ненадежной. SSL-сертификат подтверждает, что бизнес легальный, компания действительно существует и корректно взаимодействует с клиентами.

Что делать?

Установить SSL-сертификат.

Клиентам компании WebCanape доступна услуга установка SSL-сертификатов, с помощью которых сохранится репутация компании и сайта.

При заказе нового сайта, оплате доменного имени и хостинга через WebCanape — установка и обслуживание SSL-сертификата в течение первого года — бесплатно.

Как это работает?

SSL-сертификат — специальный протокол связи, проверяющий подлинность и шифрующий данные между пользователем и веб-сайтом. Злоумышленники не взломают и не украдут персональную информацию, платежные сведения и другие данные — расшифровать информацию можно только с помощью специального генерируемого ключа, уникального для каждого пользователя.

Существует три типа сертификатов: «начальный», «бизнес» и «расширенного уровня». Какие они?

DV-сертификаты (DomainSSL) — доступны частным лицам и организациям, подтверждает права на доменное имя. Самые простые и дешевые.
OV-сертификаты (OrganizationSSL) — подтверждают существование доменного имени и компании, владеющей сайтом.
EV-сертификаты (ExtendedSSL) — самый престижный тип сертификатов, вызывающий максимальное доверие пользователей. Адресная строка при открытии сайта с таким сертификатом становится зеленой, подписывается название магазина или организации. Это выделяет компанию на фоне конкурентов, не оставляя тени сомнения в надежности бизнеса.

Обратите внимание на дополнительные опции SSL-сертификатов

Кроме сертификата, есть «печать доверия» или «логотип доверия». Это изображение с логотипом центра сертификации, демонстрирующее факт проверки сайта. Ее ставят вместе с сертификатом, чтобы продемонстрировать, что сайт был проверен и надежно защищен. Существует два вида:

Статическая печать. Для недорогих сертификатов, отображает информацию сертификационного центра. По клику на картинку открывается сайт центра, где компания проходила проверку.
Динамическая печать . При наведении открывает окошко с подробностями о компании и SSL-сертификате.

Некоторые сертификаты не просто защищают домен сайта. К примеру:

WC (WildCard) — защищает домен и поддомены, вплоть до третьего уровня (smolensk.shop.test.ru);
MD (Multidomain, SAN) — защищает до 100 доменов (shop.ru, domain.ru, smolensk.ru);
IDN (Internationalized Domain Name) — для корректной защиты национальных доменов, в том числе, кириллических адресов (тест.рф);
SGC (Server Gated Cryptography) — помогает повысить безопасность клиентов, использующих старые браузеры. Это особенно важно, к примеру, для сайтов госструктур.

С первого взгляда выглядит сложно, поэтому расскажем подробнее, что купить, чтобы все было хорошо.

Алгоритм выбора SSL-сертификата для сайта

Шаг 1. Определите особенности сайта

Если 1 латинский домен и поддомен www, то выбирайте практически любой сертификат
Если нужна защита поддоменов, то выбирайте сертификат с пометкой Wildcard
Если у вас много сайтов и хотите защитить всех одним сертификатом, то правильным выбором станут SAN или Multi-Domain сертификаты
Если у вас кириллистический домен, то берите IDN-сертификат
В случае кириллического домена с поддоменами — Wildcard+IDN

Шаг 2. Домен оформлен на физическое или юридическое лицо?

Домен оформлен на физлицо — можно покупать только DV-сертификат (начального уровня)
Домен оформлен на юридическое лицо — покупайте любой сертификат

Шаг 3. Насколько крупный сайт?

Если проект небольшой, а сайт информационный, нужно дешево и просто — выбирайте DV-сертификат, подойдет и для поисковиков, и для безопасного соединения
В случае интернет-магазина, государственного учреждения или корпоративного сайта организации, желательно выбрать SSL-сертификат бизнес-уровня. Он выделит вас среди конкурентов, обезопасит сделки с клиентами и надежно защитит данные
Крупный интернет-магазин, финансовые организации, корпоративные порталы и десятки конкурентов на рынке? Необходим расширенный SSL-сертификат

Доступные для покупки сертификаты в WebCanape

GlobalSign AlphaSSL . Выдается очень быстро, доступен физлицам и организациям, защищает поддомены, но не поддерживает кириллические адреса. Совместим со всеми браузерами и мобильными устройствами, имеет бесплатный значок AlphaSSL. Без технической поддержки. Отличный базовый вариант для простых проектов.
GlobalSign DomainSSL . Очень популярный в Интернете SSL-сертификат, подтверждающий права на домен. Кроме тех параметров, что уже перечислены в AplhaSSL, содержит имя домена, значок аутентичности, его установка возможна на бесконечное число серверов.
GlobalSign OrganizationSSL . Доступен только юридическим лицам, поддерживает кириллические адреса и подтверждает как домен, так и легальность компании. Название организации отображается на значке и в сертификате.
GlobalSign ExtendedSSL. Высочайший класс защиты. При заходе на сайт адресная строка подсвечивается зеленым, отображается название организации. Серьезно повышает доверие клиентов и посетителей сайта, что как следствие — повысит продажи товаров и услуг. Оформляется только на юридическое лицо.
Comodo PositiveSSL . Один из самых дешевых SSL-сертификатов на рынке, не требует документов о владении доменом, логотип безопасности бесплатен. Поддерживает кириллицу. Подходит только для базовых проектов.
Comodo EssentialSSL. Практически полный аналог Comodo PositiveSSL с длинным ключом шифрования (до 2048 бит) и печатью сертификации Comodo. Подходит только для базовых проектов.

На начальном этапе мы рекомендуем установить сертификат GlobalSign DomainSSL от Reg.ru. Если вы клиент нашего хостинга и покупали доменное имя через WebCanape, то сертификат дается на первый год в подарок, далее его продление будет стоить около 2500 руб. в год. Плюс переустановка на хостинг — 3000 руб. Однако этот сертификат не работает с кириллическими доменами и не защищает домены третьего уровня.

Многие задавали себе вопрос, чем различаются разные SSL-сертификаты, зачем его получать и почему нельзя использовать самоподписанный.

Здесь я попытаюсь ответить на эти вопросы, рассмотрев:

Причемущества от наличия SSL вообще, и подписанного сертификата в частности.
Типы SSL-сертификатов.
Пути их получения.

Я не претендую за 100% верность данной статьи, она основана только на моем мнении и личном опыте:)

SSL - Secure Sockets Layer - стандарт передачи защифрованных данных через сеть. Касательно web-индустрии это протокол HTTPS .

О сертификатах вообще и зачем их нужно подписывать.

Для начала разберемся, что такое SSL -сертификат.

Здесь и далее речь пойдет приемущественно о web-сайтах. Вопросы SSL + FTP, Email, цифровых подписей исходного кода и пр. до поры оставим в стороне.

SSL-сертификат, это индивидуальная цифровая подпись вашего домена. Он может быть:

Самоподписанным. Это значит, что вы сами выдали себе сертификат, и сами его подписали.
Подписанный недоверенным центром сертификации. Это значит, что сертификат сайта проверен, но сам «проверяющий» доверия не удостоен.
Подписанный доверенным ЦС. Это значит, что данные сертификата проверены компанией, которая имеет на это право, они как минимум существуют.

Разберем их более подробно.

Самоподписанный сертификат не гарантирует ничего. Любой человек может взять и выдать себе такой сертификат. Все браузеры выдают клиенту предпреждение о том, что сертификат не надежен.
Подписанный не доверенным ЦС сертификат тоже не подтверждает ничего, т.к. существуют ЦС, продающие сертификаты всем желающим и без проверок. Большинство браузеров реагирует на такие сертификаты аналогично самоподписанным.

Сертификат, подписанный доверенным источником (как пример - Thawte или VerySign) подтверждает, что:

Данный сайт действительно принадлежит компании, за которую себя выдает, а не Васе-фишеру из соседнего подъезда.
Компания, которую представляет сайт - действительно существует в жизни, а не в мыслях Васи из соседнего подъезда.
Данные этой компании проверены и зарегистрированы центром сертификации.

На доверенные сертификаты браузеры ошибку не выдают.

Но это технически. А теперь о том, что показывает доверенный сертификат посетителю вашего сайта.

Это действительно тот сайт, на который мы шли, а не дефейс или фишинг.
Сайт создан в серьез и надолго. В общем случае, желающие «поиграть недельку» не готовы выложить деньги за сертификат.
Сайт принадлежит компании, либо зарегистрированному физ. лицу, а не неведомому анониму. Плюсы понятны - желающие обмануть или украсть редко стремятся удостоверить свою личность.
Компанию волнует защищенность информации и подтверждение своей подлинности.
Если что-то случится, эту компанию можно найти через сертификатора.

Многих пользователей (особенно зарубежных - наши пока к этому не привыкли) самоподписанный сертификат (или отсутствие SSL в вещах, касающихся услуг\финансов\privacy) может если и не отпугнуть, то поставить жирный минус в вашу пользу.

Мой личный вывод: на всех сайтах, связанных с онлайн-коммерцией, платежами, личной информацией SSL должен быть.

Типы сертификатов.

Допустим, руководствуясь соображениями из 1 части статьи вы решили купить подписанный сертификат. Каково же будет ваше удивление, когда на сайте ЦС вы узнаеете, что они бывают разные:)

Типы сертификатов:

Esential SSL - самый не дорогой и быстро оформляемый сертификат. Доступен как для юридических, так и для физических лиц. Проверяется только право владения доменным именем, личные данные или регистрация компании не проверяются. Выдается на 1 домен.

Instant SSL - доступен и для физ. лиц, и для юр. лиц. Проверяется право владения доменом, регистрационные данные компании либо личность физ. лица. Выдается на 1 домен.

SGC SSL-сертификат. - Аналогично Instant SSL, но с поддержкой 40-битных расширений (актуально для старых ОС и браузеров). Выдается на 1 домен, либо wildcard (см. ниже).

Обычный Wildcard. - тоже самое, что и обычный сертификат, но выдается не на 1 домен, а на все поддомены корневого домена. Т.е. не только на domain.com, a и на www.domain.com , bill.domain.com и т.д. Стоит на порядок дороже.

EV (Extended Validation) сертификат. - сертификат расширенной проверки, доступен только юридическим лицам. Проверяется владение доменом, компания, нотариально заверенные переводы документов на английский язык, требует подтверждения данных третьей стороной. Позволяет установить на сайте картинку-подтверждение владением и отображается в браузерах как гарантированно доверенный (зеленым цветом), против желтого у обычных сертификатов. Стоит в 2-3 раза дороже обычного, регистрация занимает продолжительное время.

В браузере выглядит так:

EV Wildcard и EV SGC. - аналогично Wildcard и SGC, но с расширенной проверкой.

Instant и Essential сертификаты позиционируются как продукт для сайтов частных лиц и органзаций, не связанных с электронной коммерцией.
Extended Validation - для сайтов, связанных с финансами, услугами (интернет-банкинг, платежные системы, интернет-магазины и пр.).

В следующей статье я напишу, как выбрать регистратора и получить сертификат.

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:

Браузер клиента отправляет сайту запрос на получение страницы по защищенному протоколу HTTPS.
В ответ сервер посылает копию своего сертификата SSL.
Браузер осуществляет проверку подлинности полученного сертификата, после чего отправляет серверу свой публичный ключ.
Сервер проводит шифрование запрашиваемой страницы полученным ключом и отправляет ее браузеру клиента.
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:

Проверки домена. К этому типу относятся самые простые сертификаты, подтверждающие права на владение доменным именем.
Подтверждения данных организации и права использования домена.
Защиты субдоменов. Подобный вид SSL обеспечивает защиту не только основного домена, но и всех его поддоменов.
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.

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.

Запись опубликована автором в рубрике с метками , .

Навигация по записям

: 29 комментариев

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.
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.
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!
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.
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.
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?
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

Криптографическая безопасность: SSL устанавливает безопасное соединение между двумя сторонами.
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.
Расширяемость: SSL стремится обеспечить рабочее пространство, в котором новые открытые ключи и трудоемкие методы шифрования могут быть включены по мере необходимости.
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:

Unsupported_Certificate_Type_Error : такая ошибка возникает, когда клиент/сервер получает тип сертификата, который не поддерживается. Ошибка устранима (только для аутентификации клиента).
No_Cipher_Error : ошибка возникает, когда сервер не может найти размер ключа или шифр, который поддерживается также и клиентом. Ошибка неустранима.
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).
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.