Что такое TLS: история версий, преимущества и отличия от SSL

Обсудить
Что такое TLS

В середине 90-х компания Netscape выпустила протокол, который повышал безопасность электронных платежей. Протокол получил название SSL и являлся предшественником протокола TLS. Версия 1.0 так и не пошла «в народ», будучи отбракованной на этапе тестирования. Версия 2.0 вышла в свет, но имела дыры в защите.

В 1996 году недостатки v. 2.0 были устранены, и мир увидел уже вполне рабочую версию программы — SSL 3.0. Реализация протокола происходила на уровне application, над TCP. Это позволило протоколам высокого уровня, вроде http, функционировать в штатном режиме.

Если в настройке SSL не наблюдается погрешностей, сторонний наблюдатель не получит доступа к пакетным данным, в том числе не сможет их прочесть или подменить. Вся информация, которая окажется ему доступной – общая, не выходящая за рамки приватности: тип шифрования, примерный объем данных и частота пересылки.

TLS история

  • В 1999 выходит последующая версия, которая стандартизируется инженерным советом сети Интернет (IETF). Протокол получает новое название — TLS 1.0.
  • Спустя 7 лет, весной 2006 года выходит следующая версия протокола — TLS 1.1. В ней значительно расширены функции и устранены актуальные уязвимости.
  • В 2008 году выходит TLS 1.2, в которой качественно изменились методы шифрования. Введены новые режимы блочного шифрования, а устаревшие методы криптографического хэширования запрещены.
  • Самая свежая версия протокола на сегодняшний день — TLS 1.3, выпущенная в 2018 году. Из нее убраны устаревшие хеши, шифры без аутентификации и открытые методы получения ключей к сессиям. Неактуальные опции, вроде вспомогательных сообщений и сжатия данных, также убраны. Введен режим обязательной цифровой подписи, разделены процессы согласования и аутентификации. Чтобы повысить параметры безопасности протокола TLS, версия 1.3 не имеет обратной совместимости с RC4 или SSL.

Параметры безопасности

Протокол обеспечивает безопасность работающих над ним приложений. Гарантия имеет три направления: сохранение конфиденциальности, аутентификацию и контроль целостности данных.

  • Конфиденциальность. Пользуясь симметричными алгоритмами, протокол TLS шифрует данные, которые передаются. Если данные окажутся перехваченными, прочесть их будет невозможно.
  • Аутентификация. Гарантия, что обмен данными идет между теми узлами, для которых изначально создавался канал связи.
  • Контроль целостности. Односторонним хэшированием проверяется входящая информация, исключая возможность подмены или искажения.

При использовании протокола веб-браузером поддерживаются параметры, способные обеспечить высшую степень безопасности. Статистика протокола TLS дает следующие данные:

  • Протокол нельзя понизить до предшествующей, менее надежной версии.
  • Алгоритмы шифрования также не могут быть заменены устаревшими.
  • Код аутентификации генерируется непосредственно владельцем ключа.
  • Сообщение, которое завершает handshake, используется для проверки подлинности всех сообщений, которые были переданы ранее. 

TLS-рукопожатие

TLS-рукопожатие

Процедура стартует с согласования параметров соединения между сервером и клиентом: определяется тип протокола и метод шифрования протокола TLS. Проверяются сертификаты, высчитывается общий ключ сессии. После этого клиент и сервер, не согласовываясь друг с другом, высчитывают хэш-функцию всех сообщений и сверяют между собой несколько раз. Если значения совпадают, на основе общего вычисленного ключа устанавливается защищенное соединение. Процедура занимает огромное количество вычислительных ресурсов, и чтобы избежать ее при каждом возобновлении прерванной сессии – была создана TLS False Start.

TLS False Start

Если клиент и сервер ранее устанавливали связь, функция позволит пропустить процедуру генерации ключей. Для установления безопасного канала связи будут использованы ключи, которые были вычислены ранее. Однако сессии имеют ограниченное время жизни, и если период сессии истек – придется повторно проводить процедуру TLS-рукопожатия.

TLS Chain of trust

Процедура строится на сертификатах подлинности и обеспечивает аутентификацию между сервером и клиентом. Сертификаты выдаются Центрами сертификации, которые периодически проверяют подлинность и могут отозвать сертификат, если он скомпрометирован. Именно эта процедура обеспечивает проверку подлинности передаваемых данных.

Версии протокола

  • TLS 1.2 — на данный момент эта версия протокола TLS встречается чаще прочих. К сожалению, имеет уязвимости: чтобы поддерживать старые компьютеры, TLS 1.2 разрешает использование устаревших техник шифрования, которые малонадежны. Протокол сильно уязвим к активному вмешательству в соединение, когда взломщик перехватывает данные посреди сессии, а отправляет их уже после прочтения или подмены. Большинство уязвимостей обнаружены за последние 2 года, что и послужило толчком для создания обновленной версии.
  • Статистика протокола TLS 1.3. В этой версии не поддерживаются устаревшие системы шифрования, благодаря чему протокол справляется с большинством уязвимостей. TLS 1.3 совместим с более старыми версиями: если одна из сторон не имеет возможности пользоваться новой системой шифрования, соединение откатится до версии 1.2. Если же во время атаки активного вмешательства взломщик попытается принудительным образом откатить версию протокола посреди сессии – такое действие будет замечено и сессия прервется.

Сертификат и конверсия

Современные требования к защите данных настолько строги, что браузеры буквально приучили пользователей негативно реагировать на сайты без сертификата. Пользователя пугает уведомление и связанные с ним риски — едва ли он посетит подобный сайт. Если протокол TLS установить корректно, то браузер не только уберет страшное уведомление, но еще и подсветит адресную строку зеленым. Посетители приучены доверять таким сайтам, ведь за доверием стоит TLS-технология, обеспечивающая безопасность обмена данными.
Особенно важен сертификат для сайтов, на которых необходимо указывать приватную информацию: пароли, коды, данные платежных систем. Сайт, имеющий сертификат, будет качественнее индексироваться поисковыми системами, в отличие от своего не сертифицированного собрата.

Уже купили виртуальный хостинг для сайта? Не забудьте о домене и сертификате TLS. Если только еще подумываете покупать сертификат – обращайте внимание на стандарты шифрования, которыми пользуется компания, предоставляющая защищенный канал связи.

Преимущества и недостатки протокола TLS

Еще в 1999 году, когда в SSL обнаружили уязвимости, было очевидно, что необходим обновленный протокол защиты данных. Это обстоятельство задало курс и тенденцию протоколу TLS. В 2014 POODLE успешно атаковал SSL 3.0, не оставив протоколу малейшего шанса. Что уж говорить о ранних версиях SSL.

Осенью 2014 Бодо Мёллер и его коллеги из Google Security Team обнаружили уязвимость в архитектуре протокола SSL 3.0. Атака POODLE подменяет пользовательские данные, и байт за байтом расшифровывает содержимое защищенного канала. Не существует способа обойти кодовую уязвимость, единственное логичное решение — блокировка использования протокола SSL 3.0 на всех рабочих системах.

Дизайн протоколов во многом идентичен: протокол TLS создавался по мотивам SSL, но в отличие от последнего параметры безопасности протокола TLS постоянно обновляется, в нем нет критических кодовых уязвимостей, что обеспечивает надежную защиту при транспорте данных.

Протокол TLS имеет ряд концептуальных отличий от SSL-протокола:

  • В TLS используются другие ключи и увеличенный набор шифров.
  • Улучшены стандарты формирования ключа на основе пароля.
  • Есть различия в хэшировании HMAC, которое выполняет функцию создания блока симметричных ключей.
  • Введены алгоритмы, увеличивающие безопасность канала.

Начинающие веб-разработчики сталкиваются с непростым вопросом: какой протокол выбрать? Для специалиста со стажем выбор очевиден – настройка протокола TLS идентична SSL, при этом безопасность шифрования на несколько порядков выше. Более того, специалисты по безопасности Google настоятельно рекомендуют не использовать SSL-протокол, отдавая предпочтение TLS.

Тем не менее, огромное количество пользователей ошибочно называют TLS «SSL-шифрованием». Откуда пошла путаница: поставщики сертификатов и веб-браузеры «застряли» в термине, который давно и плотно укоренился.

Знайте: когда вам предлагают «SSL-шифрование» — подразумевают TLS.

Протокол обеспечивает безопасность различных каналов связи: веб-трафик, электронную почту, систему телеконференций. Если в адресной строке виднеется шифровальная магия, имя которой HTTPS — в вашем браузере устанавливается соединение по протоколу TLS.

Комментарии

С помощью соцсетей
У меня нет аккаунта Зарегистрироваться
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», я даю согласие на обработку своих персональных данных, указанных в форме регистрации.
С помощью соцсетей
У меня уже есть аккаунт Войти
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», я даю согласие на обработку своих персональных данных, указанных в форме регистрации.
Инструкции по восстановлению пароля высланы на Ваш адрес электронной почты.
Пожалуйста, укажите email, который Вы использовали для входа на сайт.