Включите исполнение JavaScript в браузере, чтобы запустить приложение.
14 окт 2024

Протокол SSL: что это, как работает и зачем нужен

Что такое SSL-соединение, принцип работы и роль в обеспечении безопасности.
  1. Введение в протокол SSL
  2. Определение протокола
  3. Роль протокола в безопасности интернет-соединений
  4. Принцип работы протокола
  5. Основные компоненты протокола SSL
  6. Преимущества использования протокола SSL

Введение в протокол SSL

Одним из важнейших инструментов, гарантирующих безопасность в интернете, служит протокол SSL (Secure Socket Layers). Он является неотъемлемой составляющей защиты конфиденциальной информации, отвечает за целостность пересылаемых через интернет данных.

Понимание того, как работает SSL и зачем он нужен, важно для организаций, а также для частных лиц, стремящихся защитить свою онлайн-приватность, предотвратить перехват, подмену важной информации.

Рассмотрим подробнее работу протокола, его компоненты, механизмы гарантии безопасности, преимущества использования. 

Определение протокола

SSL шифрует передаваемые данные, включая личную информацию, сведения о транзакциях, пароли.

Процесс его работы включает в себя:

  • использование сертификатов, подтверждающих подлинность сервера и клиента, 
  • создание сеансового ключа, предназначенного специально для шифрования/ дешифрования данных в ходе сеанса связи.

SSL является стандартным протоколом, используемым для сайтов (HTTPS), электронной почты (SMTP), мессенджеров (IM). Он гарантирует конфиденциальность, целостность данных, подлинность сторон, участвующих в связи.

Роль протокола в безопасности интернет-соединений

SSL-протокол помогает обеспечить безопасность интернет-соединений благодаря следующим функциям:

  • шифрование данных — защищает сведения, передаваемые от клиента на сервер и обратно, что делает невозможным их прочтение третьими лицами.
  • аутентификация сервера — применяет сертификаты, проверяющие подлинность сервера, для гарантии подключения клиента к законному сайту, а не к фишинговому или вредоносному.
  • аутентификация клиента (необязательно) — может использоваться для подтверждения личности клиента с помощью цифровых сертификатов.
  • целостность данных — защищает передаваемый трафик от изменений, предотвращая подделку или вмешательство.
  • предотвращение атак типа «злоумышленник в середине» — протокол защищает от атак, где злоумышленник перехватывает и манипулирует трафиком между двумя сторонами.

Принцип работы протокола

SSL-протокол работает по следующему принципу.

1. Установление соединения:

  • клиент соединяется с сервером, запрашивает безопасное соединение;
  • сервер пересылает свой сертификат;
  • клиент проверяет полученный документ, убеждается в подлинности сервера.

2. Обмен ключами:

  • клиент генерирует случайное число, шифрует его открытым ключом;
  • зашифрованное число отправляется на сервер, где расшифровывается при помощи закрытого ключа;
  • обе стороны теперь имеют общий сеансовый ключ для шифрования последующих сообщений.

3. Шифрование/расшифровка:

  • весь трафик, передаваемый сторонами друг другу, теперь шифруется при помощи сеансового ключа;
  • шифрование предотвращает прочтение информации третьими лицами, даже если они перехватят соединение;
  • сеансовый ключ расшифровывает полученные сообщения.

4. Проверка целостности:

  • SSL также включает в себя проверку целостности данных, которая гарантирует, что они не были изменены при передаче;
  • сервер и клиент используют код аутентификации сообщений (MAC) с целью проверки целостности каждого сообщения.

5. Разрыв соединения:

  • когда соединение больше не требуется, клиент или сервер может инициировать его разрыв;
  • стороны обмениваются сообщениями друг с другом для упорядоченного завершения сеанса с дальнейшим освобождением ресурсов.

В криптографии есть два типа алгоритмов шифрования: асимметричный и симметричный.

В симметричных алгоритмах один и тот же ключ, известный обоим участникам, используется для шифрования и дешифрования. Их недостаток — необходимость сохранять секретность ключа.

Асимметричные алгоритмы применяют пару ключей: один — публичный, другой — приватный. Публичный общедоступен, так как используется только для шифрования. Для дешифрования уже нужен приватный ключ, который должен храниться в безопасности.

В протоколе SSL эти типы шифрования дополняют друг друга: асимметричное используется для соединения, а симметричное шифрует передаваемый трафик.

Наряду с шифрованием применяются так называемые алгоритмы хеширования, которые преобразуют данные в строковый формат. Хеширование позволяет определить, была ли изменена какая-либо информация: изменение даже одного символа приведет к другому хешу.

Основные компоненты протокола SSL

Перечислим основные компоненты протокола.

  1. Сертификаты. Цифровые сертификаты служат для подтверждения подлинности сервера, а иногда и клиента. В них хранится информация о владельце, организации-эмитенте, а также об открытом ключе, используемом для шифрования.
  2. Открытые и закрытые ключи. Как уже говорилось, протокол использует криптографическую систему с открытым ключом для шифрования и закрытым — для расшифровки. Первый публично доступен, а второй хранится в секрете.
  3. Сеансовый ключ: симметричный ключ, генерируемый и используемый для шифрования/расшифровки в ходе сеанса. Он генерируется на основе случайного числа, отправленного клиентом, и зашифровывается при помощи открытого ключа.
  4. Функции хеширования: нужны для создания MAC (кода аутентификации сообщения), который проверяет целостность трафика. MAC генерируется на основе сообщения и сеансового ключа, после чего включается в каждое сообщение.
  5. Псевдослучайные функции (PRF): используются для получения дополнительных ключей и значений, необходимых для работы протокола, таких как производные ключи или векторы инициализации.
  6. Протоколы рукопожатия: применяются для установки безопасного соединения, а также для согласования параметров сертификата, таких как версии или набор шифров.

Хотя термины «SSL-протокол» и «SSL-сертификат» часто употребляются как синонимы, это два разных компонента, вместе работающих над обеспечением безопасности в интернете.

Криптографический протокол определяет правила и процедуры установления зашифрованного соединения между клиентом (чаще всего браузером) и сервером (чаще всего сайтом). Сам по себе сертификат — это цифровое удостоверение, в котором содержатся:

  • информация о его владельце (организации или частном лице);
  • публичный ключ шифрования (общедоступный);
  • цифровая подпись удостоверяющего центра (CA).

SSL-сертификаты выдаются доверенными удостоверяющими центрами. Они служат для следующих целей:

  • подтверждение подлинности сайта или онлайн-службы;
  • предоставление публичного ключа;
  • гарантия того, что сертификат не был отозван или скомпрометирован.

При подключении клиента к защищенному SSL-сайту его браузер запрашивает SSL-сертификат сервера, а затем проверяет подлинность документа вместе с подписью CA. Как только ключ сеанса установлен, весь трафик, передаваемый между двумя сторонами, шифруется с его помощью. Этот механизм гарантирует конфиденциальность, целостность, аутентичность передаваемых данных.

Протокол определяет правила и процедуры установления безопасного соединения, а SSL-сертификат отвечает за аутентификацию и обмен ключами шифрования. Вместе они создают защищенный канал связи, который защищает конфиденциальную информацию от перехвата и доступа злоумышленников.

Преимущества использования протокола SSL

Использование SSL значительно повышает доверие клиентов к сайтам и онлайн-сервисам. Когда пользователи видят значок в виде замка вместе с обозначением https в адресной строке своего браузера, это указывает на то, что их данные защищены и передаются по безопасному каналу.

Это доверие имеет значение для многих видов онлайн-деятельности, включая электронную коммерцию, банковские операции, обмен любой конфиденциальной информацией. Клиенты с большей вероятностью будут совершать покупки или предоставлять личные сведения, когда они уверены, что их информация надежно защищена.

Кроме того, сертификаты защищают от перехвата учетной информации, необходимой для доступа к интранетам и экстранетам. Они также являются эффективным средством для защиты от фишинговых атак, которые пытаются обманом заставить пользователей раскрыть конфиденциальную информацию.

В целом, использование SSL-сертификатов обеспечивает следующие преимущества, повышающие доверие клиентов:

  • видимый индикатор безопасности — значок замка и префикс https"сигнализируют пользователям о том, что их данные защищены.
  • защита конфиденциальности — шифрование передаваемой по конфиденциальному каналу информации защищает ее от перехвата и стороннего доступа.
  • предотвращение кражи учетных данных — SSL защищает сведения, необходимые для входа в интранеты и экстранеты.
  • защита от фишинга — протокол помогает предотвращать фишинговые атаки, которые пытаются обманом заставить пользователей раскрыть конфиденциальную информацию.

Работа SSL-протокола с инвестированием в SSL-сертификаты — это не только техническая мера, но и стратегическое решение, которое укрепляет доверие клиентов, а тем самым улучшает общие показатели онлайн-бизнеса.