Опубликован: 10.10.2007 | Уровень: специалист | Доступ: платный
Лекция 16:

Протокол TLS

Сообщение зашифрованного RSA предмастерного секретного кода

Если для согласования ключей и аутентификации применен алгоритм RSA, клиент генерирует 48-байтовый предмастерный секретный код, шифрует его с помощью общедоступного ключа из сертификата сервера или временного RSA -ключа, переданного в сообщении ключевого обмена сервера, и посылает результат в сообщении зашифрованного предмастерного секретного кода (encrypted premaster secret). Эта структура является вариантом сообщения ключевого обмена клиента.

Структура этого сообщения:

struct { ProtocolVersion client_version; opaque random[46];} 
  PreMasterSecret;
client_version Последняя (новейшая) версия, поддерживаемая клиентом. Она используется для детектирования атак связанных с понижением номера версии. После получения предмастерного секретного кода сервер должен проверить, что данное значение согласуется с величиной, переданной клиентом в сообщении hello.
random 46 байт псевдослучайного кода.
struct{public-key-encrypted PreMasterSecret pre_master_secret;} 
   EncryptedPreMasterSecret;

Атака, рассмотренная Даниэлем Блайхенбахером (Daniel Bleichenbacher) [BLEI], может быть предпринята против TLS -сервера, который использует PKCS#1, закодированный с помощью RSA.

Наилучшим способом избежать уязвимости от этой атаки является обработка некорректно форматированных сообщений точно так же, как и корректно сформатированных RSA -блоков. Таким образом, когда сервер получает некорректно сформатированный RSA -блок, он должен сформировать случайное 48-байтовое число и применять его в дальнейшем в качестве предмастерного секретного кода. Таким образом, сервер будет действовать идентично вне зависимости от того, является ли полученный RSA -блок корректным.

pre_master_secret Это случайное число генерируется клиентом и используется для формирования мастерного секретного кода.

Общедоступный Diffie-Hellman-ключ клиента

Эта структура передает общедоступную величину ( Yc ) алгоритма Диффи-Хелмана для клиента, если она не была уже включена в сертификат клиента. Шифрование, используемое для Yc, определяется нумерованным параметром PublicValueEncoding. Эта структура является вариантом сообщения ключевого обмена клиента. Структура этого сообщения имеет вид:

enum { implicit, explicit } PublicValueEncoding;
implicit Если сертификат клиента уже содержит подходящий ключ алгоритма Diffie-Hellman, тогда Yc является неявным и не должно пересылаться снова. В этом случае будет послано сообщение ключевого обмена клиента ( Client Key Exchange ), но оно будет пустым.
explicit Yc должно быть послано.
struct { select (PublicValueEncoding) {
case implicit: struct { };
case explicit: opaque dh_Yc<1..2^16-1>; } dh_public;
} ClientDiffieHellmanPublic;
dh_Yc Общедоступный ключ Диффи-Хелмана клиента ( Yc ).

Верификация сертификата

Это сообщение используется для осуществления в явной форме верификации сертификата клиента. Оно посылается вслед за сертификатом клиента, который имеет возможность подписи (т.e. все сертификаты кроме тех, которые содержат фиксированные параметры Диффи-Хелмана). При посылке это сообщение следует немедленно за сообщением ключевого обмена клиента.

Структура этого сообщения имеет вид:

struct { Signature signature; } CertificateVerify;
CertificateVerify.signature.md5_hash MD5(handshake_messages);
Certificate.signature.sha_hash SHA(handshake_messages);

Здесь handshake_messages относятся ко всем сообщениям диалога, посланным или полученным, начиная с hello клиента и вплоть до (но исключая) данное сообщение, содержащее поля типа и длины сообщений диалога. Это представляет собой соединение всех структур диалога.

Сообщение Finished

Сообщение finished всегда посылается немедленно после сообщения изменения шифровой спецификации, чтобы верифицировать процессы ключевого обмена и аутентификации. Существенно, чтобы сообщение об изменении шифровой спецификации было получено между другими сообщениями диалога и сообщением finished.

Сообщение finished является первым, защищенным с использованием только что согласованных алгоритмов, ключей и секретных кодов. Получатели сообщений finished должны верифицировать корректность содержимого. Раз партнер послал свое сообщение finished и получил корректное сообщение от другой стороны, он может начать посылать и получать прикладные данные.

struct { opaque verify_data[12];} finished;
verify_data PRF(master_secret, finished_label, MD5(handshake_messages) + SHA1(handshake_messages)) [0..11];
finished_label Для сообщений finished, посланных клиентом, это строка "client finished". Для сообщений finished, посланных сервером, это строка "server finished".
handshake_messages Все данные от сообщений диалога до этого сообщения (но не включительно). Это единственные данные, видимые на уровне диалога, они не включают заголовки уровня записей. Это соединение всех структур диалога.

Если в соответствующей точке диалога за сообщением finished не следует сообщение об изменении шифровой спецификации, это считается фатальной ошибкой.

Хэши, которые содержатся в сообщениях finished, посланных серверам, включают в себя Sender.server ; а посланные клиентом содержат Sender.client. Значение handshake_messages включает все сообщения диалога, начиная с hello клиента и вплоть до (но не включая) сообщения finished. Следует иметь в виду, что handshake_messages для сообщения finished, посланного клиентом, будет отличаться от посланного сервером, так как второе включает первое.

Сообщения об изменении шифровой спецификации, уведомления и любые другие типы записей не являются сообщениями диалога и не включаются в вычисления хэшей. В хэши диалога не включаются также сообщения запроса Hello Request.

Криптографические вычисления

Для того чтобы начать защиту соединения, протоколу записей TLS необходима спецификация набора алгоритмов, мастерный секретный код и случайные коды клиента и сервера. Алгоритмы аутентификации, шифрования и MAC определяются cipher_suite, выбранным сервером и указанным в сообщении server hello. Алгоритм сжатия согласуется в сообщениях hello, а случайные коды пересылаются в сообщениях hello. Все что остается — это вычислить мастерный секретный код.

Вычисление мастерного секретного кода

Для всех методов ключевого обмена используется один и тот же алгоритм преобразования pre_master_secret в master_secret. Значение pre_master_secret следует стереть из памяти, как только завершится вычисление master_secret.

master_secret = PRF(pre_master_secret, "master secret",
ClientHello.random + ServerHello.random) [0..47];

Мастерный секретный код всегда имеет длину 48 байт. Длина предмастерного секретного кода варьируется в зависимости от метода ключевого обмена.

RSA

Когда для аутентификации сервера и ключевого обмена применяется RSA, 48-байтовый pre_master_secret генерируется клиентом, шифруется с помощью общедоступного ключа сервера и посылается серверу. Сервер использует свой секретный ключ для дешифрования pre_master_secret. Оба партнера преобразуют затем pre_master_secret в master_secret, как это специфицировано выше.

Цифровые подписи RSA реализуются с помощью PKCS #1 [PKCS1] с типом блока 1. Шифрование RSA с использованием общедоступного ключа выполняется с помощью PKCS #1 с типом блока 2.

Diffie-Hellman

Выполняются обычные вычисления по алгоритму Diffie-Hellman. В качестве pre_master_secret используется согласованный ключ ( Z ), преобразование его в master_secret, описано выше.

Параметры Diffie-Hellman специфицируются сервером и могут быть одноразовыми или взятыми из сертификата сервера.

В отсутствие стандарта на прикладной профайл приложение TLS должно использовать шифровой набор TLS_DHE_DSS_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA.

Сообщения прикладных данных вырабатываются уровнем записей, фрагментируются, сжимаются и шифруются на основе параметров состояния соединения. Сообщения рассматриваются как прозрачные данные уровня записей.

Роман Попов
Роман Попов

После прохождения курса Стандарты инфрмационной безопасности мне предложено получение Удостоверения о повышении квалификации от НИУ ВШЭ по программе Менеджмент информационной безопасности. Программа включает в себя ряд курсов которые я уже ранее проходил. Какой порядок действий в данном случае? Как прозводится перезачет результатов? И какие экщамены мне надо еще доздать чтобы получить удостоверение?

Виталий Гордиевских
Виталий Гордиевских

Здравстивуйте, диплом о профессиональной переподготовке по программе "Сетевые технологии" дает право на ведение профессиональной деятельности в какой сфере? Что будет написано в дипломе? (В образце просто ничего неуказано)

Напимер мне нужно чтоб он подходил для направления 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

алексей оглы
алексей оглы
Россия
рафич Салахиев
рафич Салахиев
Россия