Bài giảng An toàn dữ liệu - Tuần 6

Bài giảng Tuần 6• Giao thức bảo mật SSL/TLS • Giao thức “bắt tay” Handshake • Giao thức bản ghi Record • Ứng dụng của SSL/TLS... 5 An toàn dữ liệu 2007Tổng quan về giao thức • Thiết lập

1 An toàn dữ liệu 2007

An toàn dữ liệu

Trương Thị Thu Hiền

Bộ môn Các hệ thống thông tin – trường Đại học Công nghệ - ĐHQGHN

Bài giảng Tuần 6

• Giao thức bảo mật SSL/TLS

• Giao thức “bắt tay” (Handshake)

• Giao thức bản ghi (Record)

• Ứng dụng của SSL/TLS

3 An toàn dữ liệu 2007

Các tầng bảo mật

Lịch sử phát triển của SSL

• Phiên bản 1 được đưa ra bởi Netscape

• Đã được phát triển đến phiên bản 3

• Được định nghĩa trong RFC 2246

http://www.ietf.org/rfc/rfc2246.txt

• Mã nguồn mở thực thi giao thức

http://www.openssl.org/

5 An toàn dữ liệu 2007

Tổng quan về giao thức

• Thiết lập phiên làm việc

– Thoả thuận thuật toán – Chia sẻ bí mật

– Xác thực

• Truyền dữ liệu

– Đảm bảo tính bí mật và toàn vẹn

Kiến trúc của giao thức

• Giao thức Handshake để thiết lập phiên làm việc

• Giao thức Record để truyền dữ liệu

TLS Record Protocol

Handshake Protocol

Alert Protocol Change

Cipher Spec

7 An toàn dữ liệu 2007

Kiến trúc của giao thức

HANDLES COMMUNICATION WITH THE APPLICATION

Protocols

INITIALIZES COMMUNCATION BETWEEN CLIENT & SERVER

Giao thức “bắt tay” (Handshake)

• Thoả thuận thuật toán

– Thuật thoán mã hoá đối xứng sẽ sử dụng – Phương pháp trao đổi khoá

– Hàm băm sẽ sử dụng

• Tạo và chia sẻ khóa bí mật

• Xác thực máy chủ và máy khách

9 An toàn dữ liệu 2007

Các pha trong giao thức Handshake

• Thông điệp Hello

• Thông điệp trao đổi khoá và chứng chỉ số

• Thông điệp lựa chọn thuật toán

• Thông điệp Finish

Các thông điệp

OFFER CIPHER SUITE

MENU TO SERVER SELECT A CIPHER SUITE

SEND CERTIFICATE AND CHAIN TO CA ROOT

SEND PUBLIC KEY TO ENCRYPT SYMM KEY SERVER NEGOTIATION FINISHED

( CLIENT CHECKS OPTIONS )

NOW THE PARTIES CAN USE SYMMETRIC ENCRYPTION

11 An toàn dữ liệu 2007

Thông điệp Client Hello

• Phiên bản giao thức

– SSLv3 – TLS

• Số ngẫu nhiên

– 32 byte – 4 byte đầu là thời gian hiện tại, 28 byte sau là ngẫu nhiên

Thông điệp Server Hello

13 An toàn dữ liệu 2007

Trao đổi khoá

• Tham số tạo khoá bí mật Premaster

– Được tạo bởi Client, dùng để tính toán khoá bí mật

• Tham số bí mật được mã hoá bằng khoá công khai

của server và truyền tới server

• Khoá bí mật được tạo ra bởi các tham số bí mật và

các số ngẫu nhiên sinh bởi client và server

Tạo Master Secret

15 An toàn dữ liệu 2007

Tạo Key Material

SOURCE: THOMAS, SSL AND TLS ESSENTIALS

JUST LIKE FORMING

THE MASTER SECRET

EXCEPT THE MASTER

SECRET IS USED HERE

INSTEAD OF THE

PREMASTER SECRET

.

Tạo Key từ Key Material

SECRET VALUES INCLUDED IN MESSAGE AUTHENTICATION CODES

INITIALIZATION VECTORS FOR DES CBC ENCRYPTION SYMMETRIC KEYS

17 An toàn dữ liệu 2007

Giao thức Bản ghi (Record)

Record Header

• Kiểu Content

– Application Data – Alert

– Handshake – Change_cipher_spec

• Độ dài content

– khởi tạo khi bắt đầu phiên

• Phiên bản SSL

19 An toàn dữ liệu 2007

Phiên làm việc SSL

• Session khác với Connection

– Có thể có nhiều connection trong một session

• Ngắt/ khởi động lại session

– Thông qua sessionID

• Re-handshake session

– Client khởi tạo lại pha handshake trong một session

Đặc điểm SSL

• Chậm từ 2-10 lần so với TCP session

• Những bước thực hiện gây ra chậm

– Handshake phase

• Client thực hiện mã hoá dùng hệ public key

• Server giải mã khoá thông tin mã hoá bằng khoá công khai

• Client đợi server hoàn thành các thao tác

– Data Transfer File

• Thực hiện mã hoá khoá đối xứng

• Nay: SSL được phát triển lên phiên bản TLS1.0

• Tham khảo thêm tại:

http://www.openssl.org/related/apps.htmlb

Câu hỏi?

  