Какой компанией был разработан протокол ssl

Прошлое и настоящее SSL-сертификатов

SSL (Secure Sockets Layer), семейство транспортных криптографических протоколов, известно примерно с 1994 года (первые работы по использованию средств криптографии в качестве транспорта для уже известных протоколов проводились и раньше).

Последний протокол семейства, SSL v3, в июне 2015 года в RFC7568 объявлен устаревшим. Взамен него надлежит использовать новые версии семейства SSL, протоколы TLS (Transport Layer Security) версии 1.2 или старше (на момент написания этого текста).

Оба протокола используют так называемый сертификат открытого ключа стандарта X.509, который не вполне корректно принято называть сейчас SSL-сертификатом. Стандарт известен с 1988 года. Сертификат открытого ключа, успешно использовавшийся на протяжении всего прошедшего времени, успел продемонстрировать свои сильные и слабые стороны (о них сказано ниже).

X.509 используется в так называемой инфраструктуре открытых ключей (PKI) — сюда входит не только программное обеспечение для использования сертификатов и других компонентов стандарта для передачи данных по защищённым от перехвата каналам, но также и оборудование, организации, собственно люди, соблюдающие упомянутые стандарты и обеспечивающие функционирование всей инфраструктуры в самых разных масштабах. Одного системного администратора может быть достаточно для успешного поддержания PKI в рамках достаточно крупной локальной сети не очень большой организации.

Важно понимать, что SSL-сертификат — всего лишь формат документа. Он не является «магическим» инструментом для формирования доверия к тому или иному ресурсу. Сертификат позволяет, при соблюдении ряда условий, проверить аутентичность передаваемых данных, указать на степень доверия к источнику зашифрованных данных. Как любой инструмент, сертификат может быть использован как для формирования определённой степени доверия к источнику данных, так и для дискредитации его.

Криптография с открытым ключом

До 1970 года использовалась практически только криптография с симметричным ключом. Очевидное слабое звено таких криптографических схем — необходимость передачи ключа всем участвующим в защищённом обмене сторонам.

Изобретателем методики шифрования с открытым ключом считается Ральф Меркл. Если в случае симметричного шифрования один и тот же ключ (фиксированный набор данных произвольной длины) используется как для зашифровки, так и для расшифровки, то в подходе с открытым ключом есть два ключа: секретный, который надлежит знать только владельцу, и открытый — доступный всем желающим. Только владелец секретного ключа может дешифровать предназначенный для него шифротекст или подписать своим ключом любой набор данных (файл). В то же время любой владелец открытого ключа может отправить (зашифровать) текст владельцу секретного ключа, или проверить подпись того или иного файла.

Теоретически система шифрования с открытым ключом опирается на то, что разложение на простые множители достаточно больших чисел потребует много времени и/или значительных вычислительных мощностей. Это лежит в основе подбора секретного ключа по известному открытому. Всё упирается в вычислительные ресурсы и время. Сегодня принято считать, что использование ключей длиной 2048 бит не позволяет в общем случае подобрать секретный ключ за разумный срок в пределах вычислительной мощности, доступной в настоящее время. Рекомендуем ознакомиться с подробностями того, как длина ключа влияет на вероятность вскрытия шифра в случае симметричного шифрования и шифрования с открытым ключом. Упрощая: открытый ключ длиной 1024 бит по уровню требуемой вычислительной мощности примерно так же стоек, как и 80-битный симметричный ключ.

В случае использования RSA (сокращение по фамилиям изобретателей этой криптосистемы, Rivest-Shamir-Adleman) скорость шифрования примерно пропорциональна квадрату длины ключа, а расшифровки — кубу. Современные программы криптографии оперируют в общем случае с ключами вплоть до 4096 бит. Даже 2048 бит во многих случаях достаточно, чтобы исключить возможность взлома за разумное время. Использование более длинных ключей может серьёзно повысить затраты времени и вычислительной мощности, а также размер полученного шифротекста, при этом не добавляя существенных различий во времени, необходимом для дешифровки. Что сто лет, что миллион — на практике в большинстве случаев разницы нет.

Важный момент: если удалось сохранить и шифротекст, и актуальный для того момента открытый ключ, то рано или поздно (теоретически) текст удастся прочесть. Это следует иметь в виду, если информация предназначена для длительного хранения без доступа к ней третьих лиц. Шифрование в таком виде не предполагает наличия т. н. Perfect forward secrecy, когда получение ключа для шифрования в будущем не повлияло бы на возможность расшифровки прошлых сообщений.

Сертификаты и PKI в целом

Не очень сложно сформулировать основные принципы PKI. Поскольку всё вращается вокруг пар ключей и цифровых подписей, основные положения легко вывести, опираясь на эти термины.

Сертификат позволяет определить степень доверия — поскольку создать сертификат может кто угодно, вопрос именно в доверии. Цифровая подпись открытого ключа (одна из частей сертификата) и является способом обозначить доверие.

Наличие цифровой подписи означает, что где-то в этой цепочке имеется начало. Так называемые корневые сертификаты, принадлежащие обычно центрам сертификации (Certificate Authority, CA), должны приниматься на веру. На практике ряд корневых сертификатов уже вносится или в соответствующие хранилища конкретной операционной системы, или в хранилище программы, использующей SSL/TLS (такие как браузеры, почтовые клиенты и т. д.).

Помимо наличия цифровой подписи от достойного доверия CA, требуется ассоциировать сертификат с конкретным ресурсом (например, Web-сайтом, доступ к которому осуществляется по HTTPS или иному аналогичному защищённому протоколу). В сертификате указывается доменное имя и/или IP-адрес ресурса, чтобы клиент мог определить, насколько достоверным является сертификат. По той же причине в сертификате указывается, кому он выдан (лицу или организации), срок его действия. Всё это, взятое вместе, позволяет удостовериться, что сертификат используется именно тем, кому выдан.

CA, выдающие (подписывающие) сертификаты, по сути ручаются за добропорядочность владельцев ресурсов, которым их выдают. Это приводит к ложному выводу, что сертификат, полученный у надёжного CA, особенно платный (а тем более — очень дорогой), гарантирует добропорядочность.

На практике, разумеется, это не так. Хотя широко используются иконки и значки, демонстрирующие степень доверия к сайту (например, зелёный замок в адресной строке), само по себе существование дорогого сертификата не может быть гарантией того, что посетителям сайта действительно гарантируется безопасность, высокое качество обслуживания и отсутствие последующих неприятностей.

Необходимо помнить, что взаимодействие ведётся с людьми. Надёжность, безопасность и прочие достоинства использования сертификатов X.509 определяются самым слабым звеном во всех системах безопасности: конкретными людьми.

Суммируя: SSL-сертификаты используются для реализации следующих основных возможностей:
конфиденциальности общения;
подтверждения целостности сообщения (что оно не было изменено в процессе доставки);
подтверждения аутентичности источника сообщения.

Отзыв ключей и сертификатов

Тем, кто пользуется криптографией, например, программой вида GnuPG (или её «предком» — OpenPGP), известно понятие сертификата отзыва (revocation certiificate). Поскольку для распространения GnuPG-ключей используются публичные серверы ключей, для аннулирования последующих операций с конкретным ключом обычно достаточно отправить на сервер ключей специальный сертификат, объявляющий конкретный ключ отозванным. После этого любой, кто берёт ваши ключи с серверов ключей, не сможет воспользоваться уже отозванным ключом, тем самым подвергая риску общением с вами по защищённому каналу.

В случае SSL-сертификатов есть несколько протоколов (CMP, OCSP и т. д.), позволяющих определить статус сертификата и, соответственно, возможность или невозможность его использования. На практике, поскольку в реальности связность в пределах Интернета и быстрый ответ тех или иных ресурсов не гарантирован, нет возможности достоверно объявить об отзыве сертификата. Типичная установка «доверять сертификату, если нет возможности проверить его статус» может использоваться злоумышленниками в ситуации, когда удаётся блокировать доступ к службам, проверяющим достоверность.

Различные модели доверия

CA может проводить как упрощённую верификацию, только по домену (DV — когда проверяется, что заказывающий сертификат управляет настройками домена), так и расширенную (OV — верификация организации; EV — расширенная верификация организации). В зависимости от ситуации и типа запрошенного сертификата, верификация может включать проверку существования организации-заказчика, наличие действующих контактных данных и т. д.

Вследствие всего этого цены на сертификаты OV/EV-типа, для которых требуется проверка, а главное — гарантия (например, в виде страхования), могут оказаться весьма высокими. В этой связи стоит упомянуть модель «сеть доверия» (Web of trust), когда доверие распространяется не только от корневого сертификата, надёжность которого не подлежит сомнению, а от человека или организации, за которых поручились другие участники сети доверия.

Проще говоря, если подтверждено доверие к одному из участников сети, то оно применяется и ко всем остальным участникам той же сети. Сама процедура верификации обычно требует физического присутствия человека, поэтому распространение таких сетей может оказаться не слишком простым процессом.

В число недостатков подхода «сеть доверия» можно включить не очень понятную процедуру отзыва доверия (как усилиями самого участника сети, так и усилиями других лиц или организаций).

Примером CA, работающего по схеме сети доверия, является OpenCA. При минимальном уровне доверия их сертификаты по сути подтверждают только факт управления доменным именем. Кроме того, корневой сертификат OpenCA не входит по умолчанию в хранилища доверенных сертификатов ОС и отдельных программных продуктов — так что ещё предстоит убедить пользователя внести его вручную. Использование сертификатов для ресурсов коммерческой направленности, для ресурсов, обрабатывающих или хранящих частные данные, и т. п. становится проблематичным.

Организация EFF (Electronic Frontier Foundation) объявила о запуска в сентябре 2015 года сервиса Lets Encrypt, где бесплатный сертификат сможет получить каждый ресурс.

Злоупотребление доверием

Главное слабое звено любых схем безопасности — люди. PKI не исключение. В случае, если интересы государства или иных силовых структур превозмогают ожидания пользователя, становится возможным использование т. н. SSL-прокси (вариант атаки man-in-the-middle), тем самым исчезает уверенность в том, что обмен данными остаётся конфиденциальным.

Два известных примера, иллюстрирующих возможные опасности использования схем доверия, фундаментальных для этой инфраструктуры. Голландский CA DigiNotar был закрыт после ряда инцидентов, начавшихся 10 июля 2011 года, когда злоумышленниками были получены подложные мультидоменные сертификаты (вначале использовавшиеся для маскировки под сервисы Google, несколькими днями позже к списку добавились домены других популярных интернет-сервисов).

Другой пример — инцидент с CA TrustWave, который выпустил в 2011 году подчинённый (дочерний) CA-сертификат, пригодный для фальсификации любого сертификата в ситуации, когда установлен корневой сертификат TrustWave. Хотя компания и признала сам факт такой выдачи, а также отметила, что были приняты все меры, чтобы подобной фальсификации не могло произойти, их корневой сертификат был отозван большинством ОС и программных продуктов.

В случае подобных инцидентов главное — оперативность отзыва корневых сертификатов. В этом заключается один из недостатков SSL-сертификатов: нет механизма, гарантирующего быстрый отзыв того или иного сертификата. По ряду причин далеко не все ОС и программные продукты всегда используют последние, наиболее актуальные списки доверенных корневых сертификатов. Даже разница в считанные дни может привести к нежелательным последствиям (масштабы последствий определяются тем, для чего именно был выдан фальсифицированный или более не доверенный сертификат).

Также следует отметить, что производители некоторых ОС и программных продуктов (пример: Microsoft в случае с Windows) могут дополнять список доверенных сертификатов в хранилище ОС без явного уведомления о том пользователя.

Программные ошибки при использовании сертификатов

Одной из наиболее неприятных проблем является полное игнорирование ошибок сертификатов при использовании защищённого соединения. В статье «The Most Dangerous Code in the World» рассматриваются типичные приёмы, непригодные с точки зрения практической информационной безопасности, когда ошибки сертификатов просто игнорируются.

Другим инцидентом была ситуация, когда продукты Mozilla стали считать недействительными все самоподписанные сертификаты, для которых не было возможности проверить достоверность на внешних службах (таких как OCSP-серверы). Следствием стала практическая невозможность использования таких продуктов для локальных сетей компаний, где обычно использовался их собственный CA и его корневой сертификат.

Перспективы использования SSL-сертификатов

В ближайшее время вряд ли появится альтернатива PKI на базе стандарта X.509: размах необходимых действий по глобальному переходу на новые стандарты был бы весьма велик. По той же причине не следует ожидать существенного преодоления уже известных проблем стандарта, таких как невозможность оперативного исключения корневого сертификата, или трудоёмкая процедура получения сертификата в целом.

Практически все протоколы и сети Интернета переходят на защищённый канал передачи данных. Как следствие, спрос на SSL-сертификаты будет только возрастать. Насколько жизнеспособными окажутся модели OpenCA и Lets Encrypt, можно только гадать.

А пока тщательная проверка репутации CA перед приобретением у него сертификата является самым надёжным средством убедиться, что вас не ждут неприятности в этой области, как минимум до появления ближайшего обновления любого из установленных у вас на компьютере продуктов, использующих SSL/TSL. И, разумеется, имеет смысл следить за всеми обновлениям ОС и компонентов, не забывать интересоваться их состоянием с точки зрения безопасности.

Какой компанией был разработан протокол ssl

Далеко не всем представителям рынка электронной коммерции известно, что такое криптографические протоколы. Это объясняется тем фактом, что в работе большинства интернет-магазинов и онлайн-сервисов не используется информация, которую необходимо передавать в зашифрованном виде. Определить, шифруется ли на каком-либо сайте информация, просто: необходимо обратить внимание на адресную строку. Если в начале адреса сайта вы видите https://, значит, сайт использует HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure) — расширение протокола HTTP, поддерживающее шифрование. Данные, передаваемые по протоколу HTTPS, шифруются с помощью криптографических протоколов SSL или TLS.

Содержание

Протокол SSL был разработан в первой половине 90-х. Первая версия (1.0) так и не была опубликована. Вторая версия (2.0) «увидела свет» в 1995 году и характеризовалась множеством недостатков в отношении безопасности. Их доработка привела к разработке третьей версии SSL (3.0), выпущенной в 1996 году. Протокол SSL v.2 был официально переведен в разряд устаревших в 2011 году в соответствии с технической спецификацией RFC 6176.

На протяжении почти 20 лет протокол SSL использовался для защиты от атак, основанных на прослушивании сетевого соединения. За это время было обнаружено множество уязвимостей с разным уровнем критичности, которые ликвидировались. Опыт разработки и развития SSL послужил основой для создания протокола TLS. Разработчики TLS учли опыт и ошибки предшественников, и создали наиболее безопасный на сегодняшний день способ шифрования данных.

2022: Российские организации начали сталкиваться с отзывом SSL сертификатов. Проблема замечена у ВТБ, ЦБ и Промсвязьбанка. Что делать?

28 февраля и 1 марта у ряда российских организаций пользователи заметили отзыв SSL сертификатов. В частности, появилась информация, что сайты ЦБ РФ и ПСБ не открывались по протоколу https из-за отозванных удостоверяющими центрами сертификатов [1] . Схожая проблема наблюдалась и у сайта ВТБ [2] . Вышеуказанные организации попали под западные санкции на фоне военной операции России на Украине, начавшейся 24 февраля.

Кроме того, регистратор доменных имен и хостинг Namecheap 28 февраля сообщил, что прекратит обслуживать пользователей из России и дал им срок до 6 марта, чтобы перенести домены верхнего уровня к другим провайдерам.

Эксперт по ИБ, бизнес-консультант по информационной безопасности Cisco Алексей Лукацкий, 1 марта предупредил, что о резервных вариантах стоит подумать даже тем, кто не под санкциями, так как компании могут прекратить поддержку российских предприятий и физлиц просто по собственному решению.

Алексей Лукацкий пояснил Telegram-каналу «Нецифровая экономика», какие есть резервные варианты для SSL-сертификатов:

Также, говорит эксперт, существует возможность перейти на самоподписанные сертификаты, но в этом случае теряется весь смысл инфраструктуры открытых ключей, на котором построена электронная коммерция, так как будет отсутствовать единый корень доверия, если о доверии вообще можно говорить в текущих реалиях [4] .

2020: Россия вошла в десятку стран по использованию SSL-сертификатов

В конце июня 2020 года крупнейший в России хостинг-провайдер и регистратор доменов Reg.RU и старейший удостоверяющий центр GlobalSign обнародовали исследование, в котором рассказали о лидирующих странах-пользователях SSL-сертификатов, а также о том, как менялся мировой рынок в момент пандемии коронавируса COVID-19.

Россия попала в десятку стран по количеству используемых SSL-сертифиатов — их число в марте 2020 года составило 1 476 822, в марте оно упало до 1 297 920. В апреле показатель достиг 1 325 999 сертификатов. Несмотря на сложность прогнозирования в текущей ситуации, последние 4 года продолжает прослеживаться значительная динамика роста SSL-сертификатов по всем странам, говорится в докладе.

Первенство по количеству сайтов продолжает удерживать США. К списку традиционных лидеров крупнейших стран Западной Европы в этом году присоединилась Япония, занявшая 3-е место. Также в этом году в топ-10 стран вошёл Китай, замыкая список лидеров. Россия продолжает занимать 9-ю строчку рейтинга, оставив позади Италию, Австрию, Швейцарию и Испанию.

В топ-5 удостоверяющих центров по количеству выпущенных SSL в .RU входят:

• Let’s Encrypt (960000);
• Cloudflare (110000);
• DigiCert (85000);
• GlobalSign (75000);
• Sectigo (55000).

Значительный перевес Let’s Encrypt связан с возможностью получать там бесплатные SSL-сертификаты сроком до 90 дней. Ранкинг TAdviser100: Крупнейшие ИТ-компании в России 2023

В .RU больше всего сертификатов со сроком действия менее года (81%) и 1 год (18%). Наиболее популярен формат использования одного SSL-сертификата для одного домена, их число превышает 1 млн. Но мультидоменные сертификаты (SAN) тоже востребованы. Так, в сумме количество тех, которые приходятся на 3-10 доменов, составляет около 80 тысяч.

По словам экспертов, пандемия COVID-19 оказала влияние на экономику практически всех стран и отраслей. Из-за ситуации с пандемией с начала 2020 года в сравнении с тем же периодом прошлого года наблюдается небольшое отставание в росте SSL-сертификатов, которое коснулось большинства стран. [5]

Самое распространенное шифрование интернет-трафика делает пользователей беззащитными перед хакерами

Повсеместный рост использования SSL-шифрования трафика приводит к тому, что корпоративные системы безопасности не видят примерно половины кибератак, направленных на конечных пользователей внутри периметра. Это следует из результатов исследования угроз в сфере облачной безопасности компании Zscaler [6] .

Злоумышленники с большой охотой используют SSL-шифрование, поскольку, как указывается в исследовании, теперь соответствующие сертификаты стало очень просто получить.

По его словам, сегодня значительная часть киберугроз «доставляется» посредством шифрованного трафика, и системы безопасности организаций не видят более половины вредоносного ПО, которое направляется работникам этих организаций.

Россия — в топ-10 стран по числу валидных SSL

19 февраля 2019 года стало известно о том, что хостинг-провайдер и регистратор доменов REG.RU и удостоверяющий центр GlobalSign представили данные о лидирующих странах-пользователях SSL-сертификатов. Россия занимает 9 место в рейтинге, опережая Китай, Данию, Швейцарию и другие страны.

Как сообщалось, рынок информационной безопасности (ИБ) за последние несколько лет увеличивался стремительными шагами. Компании стали больше инвестировать в кибербезопасность, заключать больше контрактов. Глобальный рынок товаров и услуг в сфере цифровой безопасности растёт, в частности, SSL-отрасль. На мировом рынке количество сайтов, перешедших на безопасное соединение HTTPS, за последний год возросло в среднем в 2 раза. Подобная динамика касается как развитых, так и многих развивающихся стран.

Последние пять лет первенство по количеству сайтов, защищённых SSL, держат Северная Америка, Западная Европа и Япония. Это связано с исторически ведущей ролью, которую ИБ занимает в этих странах, а также с принятием криптографических алгоритмов RSA / SHA в качестве национальных, что позволяет, придерживаясь стандартов, внедрять ИБ-продукты быстрее, чем в тех странах, в которых имеются свои собственные криптографические стандарты и неопределенные правовые нормы в использовании SSL, как, например, в России, где существуют свои криптоалгоритмы ГОСТ.

Однако Россия сделала сильный рывок навстречу безопасному трафику: начиная с 2017 года количество защищённых сайтов с сертификатами увеличилось в 3 раза. На февраль 2019 года Россия занимает 9-е место в мировом рейтинге.

Прорывному скачку российского рынка SSL поспособствовало не только появление на нём разнообразных удостоверяющих центров, но и специальные программы. Например, начиная с 2015 года REG.RU и GlobalSign запустили выдачу SSL-сертификатов на 1 год в комплекте с доменом или хостингом в рамках программы популяризации SSL. У клиентов REG.RU появилась возможность бесплатно воспользоваться валидным SSL-сертификатом и на практике протестировать его работу. На февраль 2019 года с момента работы программы выдано более 300 тысяч сертификатов.

По данным аналитического ресурса StatOnline.ru, в январе 2019 года в зоне .RU были активны 896 тысяч SSL-сертификатов, а в .РФ — 98 тысяч, включая самоподписанные. Причём количество валидных SSL значительно превосходит количество невалидых — 880 тысяч сертификатов, выпущенных на домены в зоне .RU и .РФ.

В России на февраль 2019 года 3 лидера среди удостоверяющих центров по количеству выпущенных SSL в .RU: Let’s Encrypt, COMODO CA Limited и GlobalSign. Значительный перевес Let’s Encrypt обусловлен возможностью получать в этом УЦ бесплатные SSL-сертификаты сроком до 90 дней.

В .RU больше всего сертификатов со сроком действия менее года (80%) и 1 год (18%). Наиболее популярен формат использования одного SSL-сертификата для одного домена. Но мультидоменные сертификаты (SAN) тоже пользуются спросом.

В регионах Азии, Восточной Европы, Латинской Америки рост доли рынка SSL невысок, но стабилен. Это с уверенностью позволяет сказать, что положительный тренд перехода сайтов на HTTPS по всему миру сохранится и в ближайшие годы.

Описание протокола SSL

Криптографический протокол SSL (Secure Socket Layer) был разработан компанией Netscape в 1996 году и быстро стал наиболее популярным методом обеспечения защищенного обмена данными через Интернет. Протокол SSL интегрирован в большинство браузеров и в web-сервера. Правительство США в 2014 году сообщило об уязвимости в текущей версии SSL протокола (3.0), на смену которому предложен протокол TLS.

Защищенный обмен данными обеспечивается двумя элементами протокола SSL :

• аутентификация клиента;
• шифрование данных.

SSL использует симметричный шифр для обеспечения конфиденциальности, асимметричную криптографию для аутентификации ключей обмена и коды аутентификации сообщений для целостности сообщений.

Для осуществления SSL соединения необходимо на сервере инсталлировать цифровой сертификат, который «привязан» к конкретному домену сети интернет. Центр сертификации проводит проверки, подтверждающие подлинность организации, и после этого создает и подписывает цифровой сертификат для этой организации/сайта. Цифровой SSL сертификат следует устанавливать только на тот домен WEB-сервера, для которого он прошел аутентификацию; это даёт пользователям сети Интернет необходимые гарантии чистоты WEB-сервера.

Центры сертификации

Прежде чем продолжать повествование о соединениях SSL, необходимо несколько слов сказать о центрах сертификации.

Центр сертификации CA (certificate authority) — это организация, имеющая право выдачи цифровых сертификатов. Эта организация производит проверку данных запроса на сертификацию в CSR перед выдачей сертификата. Имеется несколько разновидностей цифровых сертификатов, отличающихся содержащейся в них информацией, и, соответственно, ценой. В самых простых сертификатах CA проверяет только соответствие доменного имени; в самых дорогих выполняется комплекс проверок самой организации, запрашивающей сертификат.

Отличие самоподписанного сертификата от выданного центром сертификации платного связано с тем, что при использовании такого сертификата на сайте (сервере), браузер будет открывать страницу с предупреждением, что этот сайт не использует безопасное соединение SSL. Браузер предложит покинуть сайт или продолжить просмотр, но с большой осторожностью; решение за посетителем сайта.

И так, при установлении SSL соединения, т.е. при открытии начинающейся с https://. страницы, браузер должен выполнить проверку цифрового сертификата сервера. Данная проверка выполняется с использованием доверенных сертификатов, размещенных в хранилище браузера. На следующем скриншоте представлена вкладка страницы настроек браузера Google Chrome «Доверенные корневые центры сертификации». Чтобы открыть данную вкладку необходимо проделать следующий путь : Chrome Настройки -> Дополнительные -> Настроить сертификаты. В Chrome установлено более 45 корневых сертификатов. В этом хранилище браузер с Вашего согласия также размещает сертификаты, которым Вы доверяете.

Имеется большое количество различных центров сертификации. Наиболее популярные :

• Comodo — штаб-квартира в Jersey City, New Jersey, США.
• Geotrust — штаб-квартира Mountain View, California, США
• Symantec — бывший Verisign в состав которого входит и Geotrust.
• Thawte — основан в 1995, продан Verisign в 1999.
• Trustwave — штаб-квартира Chicago, Illinois, США.

Этот список можно было бы и продолжить. Вы можете самостоятельно просмотреть установленные в Вашем браузере цифровые сертификаты корневых центров.

На заметку
Иногда возникает ситуация, при которой браузер выдает предупреждение, несмотря на то, что на серверe SSL сертификат установлен. Данная ситуация возникнает либо при отсутствии корневого сертификата, центра выдавшего сертификат, либо из-за того, что закончился срок действия корневого сертификата. Помните, что корневые сертификаты в браузерах обновляются при обновлении браузера.

В настоящее время сертификационные центры используют ключи 2048 bit RSA. Поэтому для корректной работы всех сертификатов необходимо контролировать корневые сертификаты. Если корневые сертификаты не соответствуют данным требованиям, то это может вызвать проблемы с распознаванием его некоторыми из браузеров.

Многослойная среда SSL

Разобравшись, с точки зрения необходимого понимания, с центрами сертификации и подписываемыми ими цифровыми сертификатами, вернемся к описанию SSL-соединения

Основным преимуществом SSL является его независимость от прикладного (верхнего уровня) протокола, который работает поверх протокола SSL. То есть протокол SSL согласовывает алгоритм шифрования и ключ сессии, а также аутентифицирует сервер до того, как приложение примет или передаст первый байт сообщения.

Структурно протокол SSL размещается между протоколом, используемым клиентами (HTTP, FTP, IMAP, LDAP, Telnet и т.д.) и транспортным протоколом TCP/IP. Таким образом SSL обеспечивает защиту и передачу данных на транспортный уровень. Благодаря многослойной структуре SSL протокол может поддерживать разные протоколы программ-клиентов.

Протокол SSL условно можно разделить на два уровня. Первый уровень обеспечивает подтверждение подключения и включает три подпротокола : протокол подтверждения подключения (handshake protocol), протокол определения параметров шифра (change cipher spec protocol) и предупредительный протокол (alert protocol). Второй уровень включает протокол записи. На следующем рисунке схематично изображена структура взаимосвязи слоев SSL.

Уровень подтверждения подключения включает три части протокола :

1. Подтверждение подключения
используется для согласования данных сессии между клиентом (браузером) и сервером. Сессия включает следующие данные :

• идентификационный номер сессии;
• сертификаты обеих сторон;
• параметры используемого алгоритма шифрования;
• алгоритм сжатия информации;
• симметричный ключ шифрования.

Уровень подтверждения подключения обеспечивает реализацию нескольких функций безопасности. Так он формирует цепочку обмена данными и согласовывает шифрование, алгоритмы хеширования и сжатия. При определении подлинности участников обмена данных уровень подтверждения подключения использует сертификат стандарта Х.509.

Таким образом, на первом шаге при установке соединения стороны (браузер и сервер) договариваются о возможных механизмах шифрования, поддерживаемых каждой из сторон, длине используемого ключа, режиме шифрования и производят обмен сертификатами. Такой начальный обмен данными называется handshake. Во время handshake генерируется симметричный ключ, который действует только для одной SSL сессии и устаревает, как только сессия становится неактивной.

2. Изменение параметров шифрования
необходимо для определения параметров ключа, который используется для шифрования данных между клиентом и сервером. Параметры ключа представляют информацию, которая используется для создания ключей шифрования. Данная часть протокола состоит из одного сообщения, в котором сервер говорит об изменении набора ключей. После этого ключ извлекается из информации, которой стороны обменялись на уровне подтверждения подключения.

3. Предупреждение
Сообщение предупреждения информирует стороны взаимодействия об изменении статуса или о возможной ошибке. Имеется несколько предупредительных сообщений, которыми обмениваются стороны, как при нормальном функционировании, так и при возникновении ошибки. Как правило, предупреждение отправляется при закрытии подключения, при получении неправильного сообщения, которое невозможно расшифровать, или при отмене операции пользователем.

4. Уровень записи
Протокол на уровне слоя записи получает данные, шифрует/дешифрирует и передает их на транспортный слой. При шифровании данных они разбиватся на блоки размером, который подходит криптографическому алгоритму. При этом используется информация, которая была согласована на уровне подтверждения подключения. В некоторых случая на этом уровне выполняется сжатие (распаковка) данных.

Два вида SSL соединения

SSL соединение может быть двух видов : простая (односторонняя) SSL аутентификация и двусторонняя SSL аутентификация.

Односторонняя SSL аутентификация

При односторонней аутентификации сертификат с парным приватным ключом располагаются только на сервере. Зашифрованные с помощью открытого ключа данные могут быть расшифрованы с помощью приватного ключа на сервере. Клиент, устанавливающий соединение с сервером, проверяет его сертификат прежде чем установить шифрованное соединение. Проверка сертификата включает :

• действителен ли сертификат, т.е. не окончился ли срок действия сертификата;
• соответствие сертификата имени хоста;
• наличие в списке клиента/браузера центра сертификации, выдавшего сертификат;
• действительность цифровой подписи на сертификате.

При односторонней SSL аутентификации клиент не проверяется сервером. Следующий рисунок демонстрирует последовательность установления защищенного SSL соединения между сервером и клиентом, в качестве которого может выступать обычный браузер.

Если сервер аутентифицирован, то его сообщение о сертификации должно обеспечить сертификационную цепочку, ведущую к доверенному центру сертификации. То есть, аутентифицированный сервер должен отправить клиенту сертификат, подписанный одним из центров сертификации.

Двусторонняя SSL аутентификация

При двусторонней аутентификации обе стороны (и сервер, и клиент) предоставляют сертификаты для проверки подлинности друг друга при установке шифрованного соединения, как это представлено на следующем рисунке.

Шифрование пересылаемых данных

Для шифрования данных можно использовать два способа : симметричный и ассиметричный.

Симметричное шифрование
При симметричном способе шифрования используется один и тот же ключ как для шифрования, так и для дешифрирования. Если две стороны договариваются обмениваться симметрично зашифрованными сообщениями в безопасном режиме, то они должны иметь одинаковые ключи. Так как процесс симметричного шифрования и дешифрирования проходит быстрее, чем при ассиметричном шифровании, то симметричное шифрование обычно используется для кодирования большого объема данных. Обычно используются алгоритмы DES (Data Encryption Standard), 3-DES (тройной DES), RC2, RC4, и AES (Advanced Encryption Standard).

Ассиметричное шифрование
При ассиметричном шифровании используется пара ключей : открытый/публичный (public) и закрытый (private). Открытый ключ центр сертификации размещает в самом сертификате владельца (заголовок subject). Секретный ключ не должен никому окрываться. Эти ключи работают в паре и используются для выполнения противоположных функций второго ключа. Так, например, если открытым ключом зашифровать данные, то расшифровать их можно будет только закрытым ключом. И наоборот, если данные шифруются закрытым ключом, то открытый ключ должен данные дешифрировать.

Взаимосвязь открытого и закрытого ключей позволяет производить обмен открытыми ключами между сторонами (сервер и клиент), чтобы они могли

• отправлять на сервер шифрованные данные, которые может дешифрировать только сервер и
• получать от сервера шифрованные данные, которые они могут дешифрировать.

В случае двустороннего обмена ключами (двусторонняя аутентификация) обе стороны выступают и в качестве сервера, и в качестве клиента.

Протокол SSL использует ассиметричное шифрование для подтвердждения клиентом подлинности сервера/клиента, а также для определения ключа сессии. Ключ сессии необходим для шифрования большого объема данных (симметричный алгоритм). Это объединяет ассиметричное шифрование (проверка подлинности) и быстрое симметричное шифрование больших объемов данных.

Самым распространенным алгоритмом при ассиметричном шифровании является RSA, названный в честь разработчиков Rivest, Shamir, Adleman.

Какой компанией был разработан протокол ssl

SSL (англ.  Secure Sockets Layer  — уровень защищённых сокетов) — криптографический протокол, который обеспечивает установление безопасного соединения между клиентом и сервером. SSL изначально разработан компанией Netscape Communications. Впоследствии на основании протокола SSL 3.0 был разработан и принят стандарт RFC, получивший имя TLS.

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.

Содержание

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:

Здесь byte[0] и byte[1] — первый и второй полученные байты. Длина записи 3-байтового заголовка:

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[Mac_Size] — (Message Authentication Code) — код аутентификации сообщения
• Padding_Data[Padding] — 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:

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.

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 alt=»2^<64>» width=»» height=»» /> кодов nonce, чтобы получить вероятность угадывания 50 %. Но alt=»2^<64>» width=»» height=»» /> 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.