Детально про SSL і TLS. Як працює їхня система?

У сучасному Інтернеті захист даних — пріоритет номер один. Щоб забезпечити конфіденційність під час передачі інформації між користувачем і сайтом, використовуються протоколи шифрування SSL і TLS. Вони формують захищене з’єднання (HTTPS), шифрують дані і перевіряють автентичність сайту. У цій статті ми детально розберемо, що таке SSL і TLS, чим вони відрізняються, як працює SSL-з’єднання і чому наявність SSL-сертифіката важлива для будь-якого веб-ресурсу.

Багато користувачів інтернету володіють лише поверхневою інформацією, коли розмова заходить про захист конфіденційних даних. Пропонуємо познайомитися з цією темою трохи ближче і розповімо SSL TLS що це.

Перш за все, Secure Sockets Layer і Transport Layer Security – це назви популярних криптографічних протоколів, призначених для забезпечення безпечної комунікації в мережі Інтернет. Саме вони застосовуються, щоб зашифрувати інформацію та захистити аутентифіковані інтернет-з’єднання під час перегляду різних сторінок. У цій статті ми розглянемо, що таке SSL TLS і як це влаштовано зсередини.

Історичний екскурс

SSL TLS сертифікат – це тип цифрових об’єктів, за допомогою яких алгоритми визначають особистість і підбирають шифрування для формування зв’язку з контактуючою з ним системою, використовуючи при цьому протокол SSL/TLS.

Застосування сертифікатів здійснюється в криптографічній системі PKI. Саме завдяки концепції відкритих ключів одна сторона може встановити справжність іншої, використовуючи сертифікати (якщо вони обидві мають довіру до третьої сторони, тобто центру сертифікації).
Виходячи з цього, SSL TLS certificates можна вважати свого роду цифровими підтвердженнями особи, що захищають мережеві зв’язки і визначають надійність веб-сайтів на просторах Інтернету.

Створенням і публікацією SSL у 1995 році займався Тахер Ельгамал. Він хотів забезпечити захищене надсилання даних між різними користувачами всесвітньої мережі. Пізніше, вже 1999 року Тім Діркс і Крістофер Аллен представили TLS, удосконаливши систему SSL. Відтоді другий варіант використовується більш активно.

Основні принципи роботи SSL/TLS сертифіката

Процес обміну клієнта і веб-сервера даними є дуже вразливим, оскільки вся інформація потрапляє у відкритий доступ і ніяк не захищена від третьої сторони. Ця взаємодія дуже небезпечна для користувачів. Захищений канал SSL TLS призначений для шифрування з’єднання шляхом кодування зв’язку, що дозволяє отримати дані лише уповноваженій стороні. Такий інструмент дуже ефективний у захисті персональних даних і конфіденційної інформації.

Процес взаємодії з сайтами можна умовно розділити на чотири кроки.

Під час відвідування користувачами будь-якого веб-сайту, використовуваний для цього браузер надсилає запит серверу, щоб отримати дані сертифіката. Той, своєю чергою, надсилає дублікат SSL-сертифіката і присвоєний унікальний ключ відкритого типу. Браузер здійснює вивчення і перевірку сертифіката на предмет збігу його назви з ім’ям веб-сайту. У разі позитивного результату перевірки починається генерація попереднього секрету з максимально можливим рівнем шифрування з обох сторін. Сервер виконує розшифрування секрету, застосовуючи ключ закритого типу, і створює загальний секрет із конкретним видом шифрування. Коли сесія завершується, ключ анулюється.

Чим схожі SSL і TLS?

TLS або SSL є протоколами передачі даних. Вони зашифровують інформацію, яка переправляється в рамках різних серверів і додатків. Другою стороною можуть бути користувачі або система. Безпечний обмін даними забезпечується аутентифікацією учасників комунікації, що з’єднуються мережею.

TLS виступає як прямий наступник SSL. Другий уже давно не актуальний, оскільки всі версії застарілі. Але використання цього терміна нерідко зустрічається під час опису TLS.

Мета функціонування цих протоколів також однакова. Обидва вони під час розроблення призначалися для шифрування й автентифікації. Шляхом використання цифрових сертифікатів вони спрощують процес схвалення підключення і шифрують з’єднання браузера і веб-сервера.

Основні відмінності: SSL і TLS

Незважаючи на схожість цілей функціонування, протоколи SSL і TLS мають різні принципи роботи. Причина цих відмінностей полягає в постійному вдосконаленні протоколів і внесенні змін.

Найбільш характерна різниця відчутна в процесі рукостискання.

Рукостискання SSL було представлено як явне з’єднання, а ось TLS – неявне. У першому випадку алгоритм був набагато складнішим і містив більше кроків. А ось зі створенням TLS скоротився цей процес і стало менше наборів шифрів.
Також є відмінності в оповіщенні. У SSL існувало лише два види таких повідомлень:

• попереджувальні;
• непереборні.

Перші повідомляли про помилку, яка не була загрозою для з’єднання, другі – про необхідність негайного переривання з’єднання. На оповіщення SSL не поширювалося шифрування.

У TLS впровадили ще одне сповіщення – про виконане закриття. Воно відображається, коли сеанс закінчено. Для того щоб досягти максимального рівня безпеки розробники застосували шифрування.

Як переглядати веб-сторінки безпечно з HTTPS?

Давайте розберемося, як працює SSL TLS з HTTPS, забезпечуючи конфіденційність веб-трафіку. Сайти, що підтримують HTTPS, часто використовують SSL/TLS, щоб аутентифікувати та зашифрувати трафік, який проходить між браузером і сервером

З метою власного спокою користувачі можуть визначати, чи має сайт сертифікат SSL шляхом виявлення характерних індикаторів:

• значок замка, що підтверджує безпеку та надійність з’єднання;
• https:// – наявність літери S в кінці свідчить про використання шифрування.

HTTPS дає змогу захистити дані, оскільки незашифрована інформація нерідко опиняється у розпорядженні третьої сторони і може бути використана проти користувачів.

Зберегти конфіденційність інформації з телефону дають змогу мобільні проксі. Це не менш надійний метод запобігання витоку даних. Якщо ви не впевнені що сервіс працює справно, можна використовувати проксі чекер онлайн для перевірки ефективності програми.

Як можна стати власником SSL/TLS сертифікації?

Використання SSL TLS доступне кожному клієнту. Для підключення HTTPS попередньо варто звернутися в офіційний сертифікаційний центр, де вам буде присвоєно SSL/TLS сертифікат. Це не дуже складний процес, з яким точно впорається власник сайту.

Клієнтам доступний вибір відповідного рівня сертифіката. Деякі з них розраховані тільки на перевірку, інші ж передбачають розширену перевірку, забезпечуючи максимальну довіру. Постійне оновлення сертифіката забезпечує оптимальну безпеку для обох сторін.

Альтернативні методи захисту (мобільні проксі, VPN)

Крім використання SSL/TLS-протоколів, існують і інші сучасні способи забезпечення мережевої безпеки. Серед них — VPN-з’єднання та мобільні проксі, що дозволяють надійно шифрувати трафік і зберігати анонімність користувача в мережі.
VPN (Virtual Private Network) — це технологія, яка створює зашифрований тунель між пристроєм користувача і сервером. VPN приховує вашу IP-адресу, запобігає стеженню з боку провайдерів і надає доступ до сайтів, обмежених за регіоном. Завдяки шифруванню з’єднання VPN дозволяє обійти перехоплення даних і підвищити рівень безпеки при підключенні до публічних мереж Wi-Fi.

Мобільні проксі — це тип проксі-серверів, що використовує реальні IP-адреси мобільних операторів. Вони забезпечують високий рівень анонімності і захищають від блокувань і антибот-систем. Такий тип проксі особливо актуальний для мобільного трафіку, обходу геообмежень і захисту особистої інформації в браузерах і додатках.

Використовуйте проксі-сервіси або OpenVPN у поєднанні з SSL-сертифікатами для максимального захисту ваших даних.

Принципи шифрування SSL/TLS

SSL/TLS-протоколи базуються на двох типах шифрування: асиметричному та симетричному.
Асиметричне шифрування застосовується на початковій стадії з’єднання (handshake). Клієнт використовує відкритий ключ, наданий сервером, для шифрування «попереднього секрету», з якого в подальшому генерується загальний ключ.

Симетричне шифрування вступає в силу після встановлення захищеного каналу. Обидва учасники (браузер і сервер) використовують однаковий сесійний ключ для швидкого і безпечного обміну даними.

Ця гібридна модель дозволяє досягти балансу між безпекою (асиметричний етап) і швидкістю роботи (симетричний етап). Всі сучасні браузери і сайти використовують саме цей алгоритм захисту.

Стадії встановлення захищеного з’єднання

Процес створення безпечного каналу між клієнтом і сервером з використанням SSL/TLS-протоколів складається з декількох ключових етапів:

• Ініціалізація з’єднання. Браузер відправляє запит на сервер з проханням встановити захищене з’єднання. Це супроводжується відправкою Client Hello, де вказується версія протоколу, підтримувані алгоритми і параметри шифрування.
• Відповідь сервера (Server Hello). Сервер повертає свій цифровий SSL-сертифікат і параметри, що підтверджують його справжність. Також він вибирає алгоритми шифрування, які будуть використовуватися.
• Аутентифікація і установка ключів. Браузер перевіряє сертифікат, створює pre-master ключ, шифрує його за допомогою публічного ключа сервера і відправляє назад. Сервер розшифровує його своїм приватним ключем, після чого обидві сторони отримують загальний сесійний ключ.
• Захищена передача даних. Використовуючи отриманий ключ, клієнт і сервер шифрують і розшифровують всю інформацію, що передається в рамках даної сесії. По завершенні сеансу з’єднання закривається, і ключі знищуються.

Завдяки цій процедурі, дані передаються в зашифрованому вигляді, а зловмисники не можуть їх перехопити або підмінити.

FAQ

1. Що таке SSL і TLS простими словами?

• SSL і TLS — це протоколи шифрування, які захищають дані між браузером і сайтом. Вони не дають третім особам перехопити логіни, паролі, особисту та платіжну інформацію.

2. Чим відрізняється SSL від TLS?

• TLS — це більш сучасна і безпечна версія SSL. Хоча термін «SSL» часто використовується, на практиці всі сайти сьогодні використовують саме TLS.

3. Як перевірити наявність SSL-сертифіката на сайті?

• Зверніть увагу на адресу сайту: якщо вона починається з https:// і ви бачите замок у браузері — сертифікат встановлено. Також можна використовувати онлайн-перевірку (наприклад, SSL Labs).

4. Що означає HTTPS?

• Це захищена версія HTTP. Буква «S» означає «Secure» (безпечний) і вказує на використання протоколів SSL/TLS.

5. Де отримати SSL/TLS-сертифікат для сайту?

• Сертифікати можна отримати через центри сертифікації (CA), такі як Let’s Encrypt (безкоштовно), або у комерційних постачальників (Comodo, DigiCert тощо).