1. Разница между “http” и “https”
URL-адреса веб-сайтов, которые мы просматриваем каждый день, раньше начинались с http://. Однако сегодня большинство сайтов начинается с https://.
Буква s (Secure) в конце является доказательством того, что используется технология шифрования связи в интернете — SSL/TLS.
Если вы введете номер своей кредитной карты на Amazon и отправите его по протоколу “http”, эти данные пройдут через общедоступную сеть интернет подобно открытой почтовой открытке, где всё видно с обеих сторон. Если кто-то перехватит их на промежуточном маршрутизаторе или точке доступа Wi-Fi, он сможет легко украсть номер вашей карты. При использовании SSL/TLS передаваемые данные помещаются в прочный “сейф”, поэтому даже если кто-то перехватит их по пути, расшифровать их будет невозможно.
2. Защита связи от трех угроз
SSL/TLS не только шифрует данные, но и защищает нас от “трех главных угроз” в интернете.
- Предотвращение подслушивания (шифрование): Шифрует данные, чтобы их содержимое оставалось непонятным, даже если его увидит третья сторона.
- Предотвращение подделки (аутентификация сообщений): Обнаруживает, не были ли данные изменены третьей стороной в процессе передачи (например, не изменен ли счет получателя перевода).
- Предотвращение подмены (сертификат сервера): Подтверждает, что сайт, к которому вы сейчас подключены, является настоящим, а не мошенническим сайтом (например, “настоящим Amazon”).
3. Как работает шифрование SSL/TLS: Гибридный метод
Для шифрования связи необходим “ключ”. Но как безопасно обменяться ключом с незнакомцем (сервером) в интернете? SSL/TLS решает эту проблему с помощью гибридного метода, сочетающего два различных способа шифрования.
① Шифрование с открытым ключом (безопасная передача ключа)
- Используется пара: открытый ключ (замочная скважина, доступная всем) и закрытый ключ (уникальный ключ, который есть только у сервера).
- Клиент (ваш браузер) получает открытый ключ от сервера, использует его для шифрования “основы для общего ключа (pre-master secret)”, который будет использоваться для связи, и отправляет его на сервер.
- Поскольку это шифрование может быть расшифровано только с помощью закрытого ключа сервера, это позволяет безопасно обменяться “общим ключом”, даже если данные будут перехвачены по пути.
- Недостаток: Математические вычисления сложны, и если использовать их при каждой передаче, связь становится очень медленной.
② Шифрование с симметричным ключом (фактическая передача данных)
- Используя общий ключ, безопасно переданный на этапе ①, обе стороны шифруют и расшифровывают данные.
- Преимущество: Вычисления очень легкие и быстрые, поэтому метод подходит для обмена большими объемами данных (видео, изображения и т.д.).
Другими словами, механизм SSL/TLS заключается в том, что на начальном этапе связи используется шифрование с открытым ключом для безопасной передачи общего ключа, а последующая фактическая связь осуществляется с использованием быстрого симметричного шифрования.
4. Сертификат сервера и Центр сертификации (CA)
Сертификат сервера доказывает, что ваш собеседник является “подлинным”. Этот сертификат выдается доверенной во всем мире третьей стороной, называемой Центром сертификации (CA: Certificate Authority).
graph TD
Client["Ваш браузер"] --> |"1. Доступ"| Server["Веб-сервер"]
Server --> |"2. Отправка сертификата и открытого ключа"| Client
Client -.-> |"3. Проверка подписи центра сертификации"| CA["Центр сертификации (CA)"]
Client --> |"4. Шифрование и отправка основы общего ключа"| Server
В браузере заранее встроен список доверенных центров сертификации (корневые сертификаты). Если сайт, к которому вы обращаетесь, использует “сертификат сомнительного центра” или “сертификат с истекшим сроком действия”, браузер защитит вас, отобразив ярко-красный экран с серьезным предупреждением: Ваше подключение не защищено.
5. Эволюция от SSL к TLS
Технический факт: официальное название технологии, которую мы сейчас называем “SSL”, на самом деле TLS (Transport Layer Security). Оригинальная технология “SSL”, разработанная компанией Netscape, имела критическую уязвимость в версии 3.0 и уже запрещена к использованию. В качестве ее преемника организация IETF стандартизировала “TLS”, и в настоящее время в основном используются версии TLS 1.2 и TLS 1.3. Однако название “SSL” настолько прочно вошло в обиход, что по привычке технологию продолжают называть “SSL/TLS” или просто “SSL”.
6. Заключение
SSL/TLS — это “основа доверия” в современном интернете. Мы можем безопасно наслаждаться благами интернета, такими как онлайн-покупки, интернет-банкинг и обмен сообщениями в социальных сетях, именно потому, что эта передовая технология шифрования работает в фоновом режиме 24 часа в сутки, без перерывов.