Security basics, часть 3: HTTPS Вернёмся к ситуации, которую | Java: fill the gaps

Security basics, часть 3: HTTPS

Вернёмся к ситуации, которую затронули пару дней назад.

Пользователь открывает сайт и хочет ввести пароль, данные карты или другую важную информацию. Симметричное шифрование здесь не подходит — непонятно как безопасно доставить ключ пользователю.

Все механизмы безопасности складываются из простых кирпичиков, и HTTPS не исключение:

Браузер присылает свой публичный ключ
Сервер присылает свой публичный ключ
Сервер и браузер вычисляют Общий ключ (shared secret) на основе своих приватных ключей и полученных публичных

Так через ассиметричное шифрование легко переходим к симметричному. Последний пункт выглядит как магия, но это всё математика. Спасибо криптографии за чудесные алгоритмы

Процесс выше называется TLS Handshake.

Скорее всего вы часто видели аббревиатуру SSL. Этот протокол появился в 90е и давно устарел, а ему на смену пришёл TLS. Но многие по старинке говорят SSL, иногда ещё пишется SSL/TLS.

Давайте опишем тот же процесс, но чуть подробней:

Браузер шлёт:

Алгоритмы, которые знает браузер
Свои публичные ключи и соответствующие алгоритмы
Случайное число №1

Сервер

Выбирает из списка алгоритмов подходящий для дальнейшего общения и запоминает публичный ключ браузера для выбранного алгоритма. Обратно шлёт

Названия выбранных алгоритмов
Свой публичный ключ
Сертификат
Случайное число №2

Обе стороны вычисляют Общий ключ и продолжают общаться

Больше технических подробностей читайте в статье TLS (SSL) handshakes explained. Разберём несколько вопросов "Зачем":

Зачем браузер и сервер переходят на симметричное шифрование? Почему бы не продолжить шифровать сообщения публичными ключами?

Общий ключ короче и вычисления гораздо проще. Поэтому симметричные алгоритмы выполняются в тысячи раз быстрее ассиметричных.

Зачем в сообщениях случайные числа?

Чтобы избежать Replay attack. Злоумышленник может прослушать сообщение и отправить от своего имени. Или отправить сообщение несколько раз, чтобы запутать получателя. Получатель запоминает число и не принимает сообщения с тем же числом.

Зачем нужен сертификат?

Доказать, что сайт не фишинговый. В сертификате прописан:
Домен
Публичный ключ
Срок действия сертификата
Цифровая подпись

Сертификат подписывает:

Сам сервер своим приватным ключом. Браузер распознаёт самоподписанные сертификаты и выдаёт предупреждение. Но для разработки и тестирования такой вариант подойдёт
Специальная организация — Certificate Authority. Список СА хранится в операционной системе и в некоторых браузерах

Следить за сертификатами — задача девопса. Если срок действия сертификата истёк, то пользователи увидят надпись на весь экран, что сайту нельзя доверять.

Зачем мне эта информация?

Чем выше ваша позиция, тем шире круг задач и проблем, которые нужно решать. И здесь очень важен общий кругозор. Плюс, чем больше вы знаете, как устроен мир, тем больше фундамент для ваших собственных решений