tìm hểu giao thức ssl và ứng dụng bảo mật trong hệ thống mạng nội bộ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.5 MB, 66 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
-------------------
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3
NGÀNH:CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH
Đề tài:
TÌM HỂU GIAO THỨC SSL VÀ ỨNG
DỤNG BẢO MẬT TRONG HỆ THỐNG
MẠNG NỘI BỘ
GVHD: Lê Minh
SVTH : Lê Ngọc Tuấn – Nguyễn Phúc Viên
MSSV : 08119070
08119073
TP. HỒ CHÍ MINH-1/2012
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Khoa Điện – Điện Tử
Bộ Mơn Điện Tử Viễn Thơng
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Ngày……tháng … năm 201..
PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC…..
(Dành cho người hướng dẫn)
1. Họ tên sinh viên : ……………………………………………………………………………
MSSV:............
…………………………….………………………………………...…....MSSV:……....
2. Tên đề tài :
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
3. Người hướng dẫn :
………………………………………………………………………………………………
…………………………………………................................................................................
4. Những ưu điểm của Đồ án :
…………………………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Những thiếu sót của Đồ án:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
5. Đề nghị : Được bảo vệ: Bổ sung để được bảo vệ: Không được bảo vệ:
6. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước Tổ chấm ĐAMH:
a)……………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………....
b)……………………………………………………………………………………………......
……………………………………………………………………………………………………
c)
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………….…………………...................................
Đánh giá Điểm (Số và chữ):………………………………..
CHỮ KÝ và HỌ TÊN
Đồ án mơn học 3
Trang 1
Phần A
GIỚI THIỆU
LỜI NĨI ĐẦU
Trang 1
Đồ án môn học 3
Trang 2
Lời đầu tiên nhóm thực hiện đề tài xin cảm ơn thầy cô giáo chuyên ngành điện
tử, cảm ơn thầy Lê Minh đã hướng dẫn tận tình nhóm thực hiện đề tài trong quá trình
thực hiện đồ án này.
Trong các giao dịch điện tử trên mạng và trong các giao dịch thanh tốn trực
tuyến, thơng tin/dữ liệu trên mơi trường mạng Internet khơng an tồn thường được bảo
đảm bởi cơ chế bảo mật thực hiện trên tầng vận tải có tên Lớp cổng bảo mật SSL
(Secure Socket Layer) - một giải pháp kỹ thuật hiện nay được sử dụng khá phổ biến
trong các hệ điều hành mạng máy tính trên Internet. SSL là giao thức đa mục đích được
thiết kế để tạo ra các giao tiếp giữa hai chương trình ứng dụng trên một cổng định trước
(socket 443) nhằm mã hố tồn bộ thơng tin đi/đến, được sử dụng trong giao dịch điện
tử như truyền số liệu thẻ tín dụng, mật khẩu, số bí mật cá nhân (PIN) trên Internet. Giao
thức SSL được hình thành và phát triển đầu tiên nǎm 1994 bởi nhóm nghiên cứu
Netscape dẫn dắt bởi Elgammal, và ngày nay đã trở thành chuẩn bảo mật thực hành trên
mạng Internet. Phiên bản SSL hiện nay là 3.0 và vẫn đang tiếp tục được bổ sung và hồn
thiện.
Do kiến thức cịn hạn hẹp và trình độ về chun mơn cịn hạn chế nên sẽ khó
tránh khỏi những thiếu sót,khuyết điểm.Rất mong được sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo
nhiệt tình từ phía các thầy cơ để đề tài được hồn thiện hơn.
Tp.HCM, Tháng 1 năm 2012
MỤC LỤC
Phần A
GIỚI THIỆU
Trang
Trang 2
Đồ án mơn học 3
Trang 3
Lời nói đầu............................................................................................................2
Mục lục.................................................................................................................3
Phần B
Nợi dung
Chương 1: SSL và ứng dụng................................................................................5
1.1. Tổng quan về Secure Socket Layer.....................................................5
1.2. HTTPS................................................................................................21
1.3. SMTPS................................................................................................24
1.4. POPS...................................................................................................28
Chương 2: Ứng dụng SSL cho web và mail server trong mạng nội bộ...............31
2.1. Mô hình mạng.....................................................................................31
2.2. Các bước thực hiện triển khai SSL.....................................................58
Chương 3: Kết luận..............................................................................................63
3.1. Kết quả đạt được.................................................................................63
3.2. Hạn chế...............................................................................................63
3.3. Hướng phát triển.................................................................................63
Phần C
Tài liệu tham khảo
1. Tài liệu tham khảo..................................................................................65
2. Lời kết.....................................................................................................65
Trang 3
Đồ án môn học 3
Trang 4
Phần B
NỘI DUNG
Trang 4
Đồ án môn học 3
Trang 5
Chương 1:SSL VÀ ỨNG DỤNG
1.1.Tổng quan về Secure Socket Layer
1.1.1.Mở đầu
-
-
-
Bảo mật cho dữ liệu truyền trên Internet ngày càng trở nên cần thiết do số lượng
cũng như mức độ quan trọng của các dữ liệu này ngày càng cao. Ngày nay, người
dùng Internet trao đổi rất nhiều loại thông tin trên mạng từ trao đổi thư điện tử
thông thường đến các thông tin chi tiết trong thẻ tín dụng của mình, do đó họ
muốn những dữ liệu đó phải được bảo mật khi truyền trên mạng công cộng.
Để làm được điều này người ta đã ứng dụng giao thức SSL để bảo vệ các dữ liệu
trong quá trình trao đổi giữa tất cả các dịch vụ mạng sử dụng TCP/IP để hỗ trợ
các tác vụ truyền thông mạng giữa máy chủ và máy khách.
Giao thức SSL đầu tiên do Netscape phát triển, mục đích để bảo mật dữ liệu
gửi/nhận trên Internet của các giao thức thuộc lớp ứng dụng như HTTP, LDAP
hay POP3. SSL sử dụng giao thức TCP để cung cấp các kết nối bền vững, bảo
mật và được xác thực giữa các điểm cuối với nhau (ví dụ như giữa client và
server). Mặc dù có thể sử dụng SSL để bảo vệ dữ liệu liên quan đến bất kỳ dịch
vụ nào, nhưng SSL chủ yếu được dùng trong các ứng dụng HTTP (server và
client). Ngày nay hầu hết các HTTP server đều hỗ trợ các phiên SSL, ở phía
client các trình duyệt Internet Explorer và Netscape Navigator đều hỗ trợ SSL.
Hình 1.1: SSL giữa tầng ứng dụng và tầng TCP/IP
1.1.2.Nhiệm vụ và cấu trúc của SSL
Trang 5
Đồ án môn học 3
-
Trang 6
Cấu trúc của SSL và giao thức SSL tương ứng được minh họa trong hình 2 (Cấu
trúc SSL và giao thức SSL). Theo hình này, SSL ám chỉ một lớp (bảo mật) trung
gian giữa lớp vận chuyển (Transport Layer) và lớp ứng dụng (Application Layer).
SSL được xếp lớp lên trên một dịch vụ vận chuyển định hướng nối kết và đáng
tin cậy, chẳng hạn như được cung cấp bởi TCP. Về khả năng, nó có thể cung cấp
các dịch vụ bảo mật cho các giao thức ứng dụng tùy ý dựa vào TCP chứ không
chỉ HTTP. Thực tế, một ưu điểm chính của các giao thức bảo mật lớp vận chuyển
(Transport layer) nói chung và giao thức SSL nói riêng là chúng độc lập với ứng
dụng theo nghĩa là chúng có thể được sử dụng để bảo vệ bất kỳ giao thức ứng
dụng được xếp lớp lên trên TCP một cách trong suốt. Hình 2 minh họa một số
giao thức ứng dụng điển hình bao gồm NSIIOP, HTTP, FTP, Telnet, IMAP, IRC,
và POP3. Tất cả chúng có thể được bảo vệ bằng cách xếp lớn chúng lên trên SSL
(mẫu tự S được thêm vào trong các từ ghép giao thức tương ứng chỉ định việc sử
dụng SSL). Tuy nhiên, chú ý rằng SSL có một định hướng client-server mạnh mẽ
và thật sự không đáp ứng các yêu cầu của các giao thức ứng dụng ngang hàng.
Hình 1.2 : Cấu trúc SSL
Những mục đích chính của việc phát triển SSL là:
• Xác thực server và client với nhau: SSL hỗ trợ sử dụng các kỹ thuật mã
hố khố chuẩn (mã hố sử dụng khố cơng khai) để xác thực các đối tác
truyền thông với nhau. Hầu hết các ứng dụng hiện nay xác thực các client
bằng cách sử dụng chứng chỉ số, SSL cũng có thể sử dụng phương pháp
này để xác thực client.
•
Đảm bảo tồn vẹn dữ liệu: trong một phiên làm việc, dữ liệu khơng thể bị
làm hỏng dù vơ tình hay cố ý.
Trang 6
Đồ án mơn học 3
•
-
-
-
Bảo vệ tính riêng tư: dữ liệu trao đổi giữa client và server phải được bảo
vệ, tránh bị đánh cắp trên đường truyền và chỉ có đúng người nhận mới có
thể đọc được các dữ liệu đó. Các dữ liệu được bảo vệ bao gồm các những
dữ liệu liên quan đến chính hoạt động giao thức (các thơng tin trao đổi
trong q trình thiết lập phiên làm việc SSL) và các dữ liệu thực trao đổi
trong phiên làm việc.
Thực tế SSL không phải là một giao thức đơn mà là một bộ các giao thức, có thể
được chia làm 2 lớp:
1.
Giao thức đảm bảo sự an tồn và tồn vẹn dữ liệu: lớp này chỉ có một
giao thức là SSL Record Protocol
2.
-
Trang 7
Các giao thức thiết kế để thiết lập kết nối SSL: lớp này gồm có 3 giao
thức: SSL Handshake Protocol, SSL ChangeCipherSpecProtocol và
SSL Alert Protocol.
SSL sử dụng các giao thức này để thực hiện các nhiệm vụ được đề cập ở trên.
SSL Record Protocol chịu trách nhiệm mã hố và đảm bảo tồn vẹn dữ liệu. Như
ta thấy trong hình 2, giao thức này cịn chịu trách nhiệm đóng gói các dữ liệu của
các giao thức SSL khác tức là cũng liên quan đến các tác vụ kiểm tra dữ liệu SSL.
Ba giao thức còn lại chịu trách nhiệm quản lý các phiên, quản lý các tham số mã
hố và truyền các thơng điệp SSL giữa client và server. Trước khi đi vào chi tiết
về vai trò của từng giao thức chúng ta hãy xem xét hai khái niệm mang tính nền
tảng liên quan tới việc sử dụng SSL.
Để sử dụng sự bảo vệ SSL, cả client lẫn server phải biết rằng phía bên kia đang
sử dụng SSL. Nói chung, có ba khả năng để giải quyết vấn đề này:
1. Sử dụng các số cổng chuyên dụng được dành riêng bởi Internet Asigned
Numbers Authority (IANA). Trong trường hợp này, một số cổng riêng biệt phải
được gán cho mọi giao thức ứng dụng vốn sử dụng SSL.
2. Sử dụng số cổng chuẩn cho mọi giao thức ứng dụng và để thương lượng các
tùy chọn bảo mật như là một phần của giao thức ứng dụng (bây giờ được chỉnh
sửa đôi chút).
3. Sử dụng một tùy chọn TCP để thương lượng việc sử dụng một giao thức bảo
mật, chẳng hạn như SSL trong suốt giai đoạn thiết lập nối kết TCP thông thường.
Sự thương lượng dành riêng cho ứng dụng của các tùy chọn bảo mật (nghĩa là
khả năng thứ hai) có khuyết điểm là địi hỏi mọi giao thức ứng dụng được chỉnh
sửa để hiểu tiến trình thương lượng. Ngồi ra, việc xác định một tùy chọn TCP
(nghĩa là khả năng thứ ba) là một giải pháp tốt, nhưng đó khơng được thảo luận
nghiêm túc cho đến bây giờ. Thực tế, các số cổng riêng biệt đã được dành riêng
và được gán bởi IANA cho mọi giao thức ứng dụng vốn có thể chạy trên SSL
hoặc TLS (nghĩa là khả năng thứ nhất). Tuy nhiên, hãy chú ý việc sử dụng các
số cổng riêng biệt cũng có khuyết điểm là địi hỏi hai nối kết TCP nếu client
Trang 7
Đồ án mơn học 3
Trang 8
khơng biết những gì mà server hỗ trợ. Trước tiên, client phải nối kết với cổng an
tồn và sau đó với cổng khơng an tồn hay ngược lại. Rất có thể các giao thức sau
này sẽ hủy bỏ phương pháp này và tìm khả năng thứ hai. Ví dụ, SALS (Simple
Authentication và Security Layer) xác định một phù hợp để thêm sự hỗ trợ xác
thực vào các giao thức ứng dụng dựa vào kết nối. Theo thông số kỹ thuật SALS,
việc sử dụng các cơ chế xác thực có thể thương lượng giữa client và server của
một giao thức ứng dụng đã cho.
Các số cổng được gán bởi IANA cho các giao thức ứng dụng vốn chạy trên
SSL/TLS được tóm tắt trong bảng 1.1 và được minh họa một phần trong hình 2.
Ngày nay, "S" chỉ định việc sử dụng SSL được thêm (hậu tố) nhất quán vào các
từ ghép của các giao thức ứng dụng tương ứng (trong một số thuật ngữ ban đầu, S
được sử dụng và được thêm tiền tố một cách không nhất quán và một số từ ghép)
-
Bảng1.1: Các số cổng được gán cho các giao thức ứng dụng chạy trên TLS/SSL.
-
Nói chung, một session SSL có trạng thái và giao thức SSL phải khởi tạo và duy
trì thơng tin trạng thái ở một trong hai phía của session. Các phần tử thông tin
trạng thái session tương ứng bao gồm một session ID, một chứng nhận ngang
hàng, một phương pháp nén, một thơng số mật mã, một khóa mật chính và một cờ
vốn chỉ định việc session có thể tiếp tục lại hay khơng, được tóm tắt trong bảng
1.2. Một session SSL có thể được sử dụng trong một số kết nối và các thành phần
thông tin trạng thái nối kết tương ứng được tóm tắt trong bảng 1.3. Chúng bao
gồm các tham số mật mã, chẳng hạn như các chuỗi byte ngẫu nhiên server và
client, các khóa mật MAC ghi server và client, các khóa ghi server và client, một
vector khởi tạo và một số chuỗi. Ở trong hai trường hợp, điều quan trọng cần lưu
ý là các phía giao tiếp phải sử dụng nhiều session SSL đồng thời và các session
có nhiều nối kết đồng thời.
Trang 8
Đồ án môn học 3
Trang 9
Bảng 1.2 Các thành phần thông tin trạng thái Session SSL
Bảng 1.3 Các thành phần thông tin trạng thái nối kết SSL
1.1.3.Phiên SSL và kết nối SSL
-
Các khái niệm đề cập ở trên là các khái niệm cơ bản của cơng nghệ SSL. Ngồi ra
cịn có rất nhiều thuộc tính khác của SSL mà chúng ta sẽ xem xét ở đây:
Trang 9
Đồ án mơn học 3
Trang 10
•
connection (kết nối): là một liên kết client/server logic với những kiểu dịch vụ
thích hợp. SSL connection là một kết nối điểm nối điểm giữa 2 nút mạng.
•
session (phiên): là một sự kết hợp giữa một client và một server xác định bằng
một bộ các tham số ví dụ thuật tốn sẽ sử dụng, số hiệu phiên v.v... Khi một
phiên SSL giữa một client và một server được thiết lập bằng giao thức SSL
Handshake Protocol thì tất cả các kết nối sau này được thiết lập giữa cặp
server/client đó sẽ sử dụng chung bộ tham số đó mà khơng phải tiến hành thoả
thuận lại. Điều đó có nghĩa là trong một phiên SSL giữa một client và một server
có thể có nhiều kết nối giữa client và server đó. Về lý thuyết cũng có thể có nhiều
phiên SSL dùng chung một kết nối, nhưng trên thực tế không sử dụng đến khả
năng này. Khái niệm phiên và kết nối SSL liên quan đến nhiều tham số sử dụng
trong truyền thông hỗ trợ SSL giữa client và server. Trong quá trình thoả thuận
của giao thức handshake ngồi việc chọn các phương pháp mã hố dữ liệu thì một
loạt các tham số của Session State cũng được chọn, Session State bao gồm:
Session identifier: là định danh do server tạo ra và gán cho mỗi
phiên làm việc với một client nhất định,
Peer certificate: chứng chỉ X.509 của nút còn lại của phiên,
Phương pháp nén: xác định phương pháp nén dữ liệu trước khi mã
hố,
Mơ tả thuật tốn CipherSpec: xác định thuật tốn để mã hố dữ
liệu (ví dụ thuật toán DES) và thuật toán băm dữ liệu (ví dụ MD5)
sẽ sử dụng trong phiên,
Master secret: là một số bí mật 48 byte được server và client dùng
chung,
Cờ “is resumable”: cho biết có thể sử dụng phiên này để khởi tạo
các kết nối mới được khơng.
Ngồi ra cịn có một số tham số khác:
Số ngẫu nhiên của Server và client: dữ liệu ngẫu nhiên do cả client
và server sinh ra cho mỗi kết nối,
Server write MAC secret: chìa khố bí mật do server sử dụng để mã
hố dữ liệu của server,
Trang 10
Đồ án môn học 3
Trang 11
Client write MAC secret: chìa khố bí mật do client sử dụng để mã
hố dữ liệu của client.
Server write key: chìa khố mà server dùng để mã hoá và client
dùng để giải mã dữ liệu.
Client write key: chìa khố mà client dùng để mã hoá và server
dùng để giải mã dữ liệu.
Sequence number (số thứ tự): server và client quản lý một cách
riêng rẽ các số thứ tự để đánh số các thông điệp gửi và nhận cho
mỗi kết nối.
1.4.SSL Record Protocol
SSL Record Protocol sử dụng để trao đổi tất cả các kiểu dữ liệu trong một phiên –
bao gồm các thông điệp, dữ liệu của các giao thức SSL khác và dữ liệu của ứng
dụng.
- SSL Record Protocol liên quan đến việc bảo mật và đảm bảo toàn vẹn dữ liệu.
Mục đích của SSR Record Protocol là thu nhận những thơng điệp mà ứng dụng
chuẩn bị gửi, phân mảnh dữ liệu cần truyền, đóng gói, bổ xung header tạo thành
một đối tượng gọi là bản ghi (record), bản ghi đó được mã hố và có thể truyền
bằng giao thức TCP.
- Bước đầu tiên của quá trình chuẩn bị truyền dữ liệu là phân mảnh dữ liệu, tức là
chia nhỏ dòng dữ liệu thành các mảnh kích thước 16KB (hoặc nhỏ hơn). Những
mảnh dữ liệu này sau đó có thể được nén trước khi truyền. Sau đó bắt đầu q
trình tạo các bản ghi cho mỗi đơn vị dữ liệu bằng cách bổ xung thêm header, một
số byte cho đủ kích thước qui định của bản ghi nếu kích thước bản ghi chưa đủ và
cuối cùng là phần MAC. MAC (Message Authentication Code) là mã xác thực
thông điệp sử dụng để khi phát dữ liệu trong các phiên SSL.
- Phần header của mỗi bản ghi chứa 2 thơng tin quan trọng đó là độ dài của bản ghi
và độ dài của khối dữ liệu thêm vào phần dữ liệu gốc. Phần dữ liệu của một bản
ghi gồm:
• dữ liệu gốc,các byte bổ xung cho đủ kích thước gói tin qui định,giá trị MAC
-
-
-
MAC được sử dụng để kiểm chứng sự toàn vẹn của thông điệp chứa trong bản
ghi gửi cùng với MAC đó. MAC là kết quả của một của một hàm băm theo một
thuật tốn băm được qui địng trước (ví dụ MD5 hoặc SHA-1).
MAC được tính tốn dựa trên việc áp dụng hàm băm trên các dữ liệu sau: khoá bí
mật, dữ liệu gốc, phần thơng tin bổ xung, số thứ tự.
Khố bí mật ở đây có thể là khố ghi MAC của client (client write MAC secret)
hoặc của server (server write MAC secret) tuỳ thuộc vào ai là người tạo gói tin.
Trang 11
Đồ án môn học 3
Trang 12
Sau khi nhận được một gói tin thì bên nhận tự tính lại giá trị MAC và so sánh với
giá trị MAC chứa trong gói tin đó. Nếu hai giá trị MAC đó giống nhau có nghĩa là
dữ liệu khơng bị thay đổi trong q trình truyền trên mạng. Độ dài của trường
MAC phụ thuộc vào phương pháp để tính ra nó.
- Tiếp theo, phần dữ liệu cộng với MAC sẽ được mã hoá sử dụng phương pháp mã
hoá (đối xứng) đã thoả thuận trước ví dụ DES hoặc triple DES. Như vậy là cả dữ
liệu và MAC đều được mã. Phần dữ liệu đã được mã hố đó được gắn thêm
header bao gồm các trường sau:
Kiểu nội dung (content type): xác định dữ liệu nào chứa trong gói tin để quyết
định xem giao thức nào ở lớp cao hơn sẽ chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu của gói
tin đó. Các giá trị có thể của trường này là: change_cipher_spec, alert, handshake
và application_data tham chiếu đến các giao thức tương ứng ở mức cao hơn.
-
Phiên bản chính (major version): phần chỉ số chính của phiên bản SSL đang sử
dụng.Ví dụ với SSL 3.0 thì giá trị trường này là 3.
Phiên bản phụ (minor version): phần chỉ số phụ của phiên bản SSL đang sử dụng.
Ví dụ với SSL 3.0 thì giá trị trường này là 0.
-
Sau khi tính tốn xong các trường này, bản ghi đã được tạo xong và sẵn sàng để
gửi đến cho máy đích. Tồn bộ q trình chuẩn bị bản ghi trước khi gửi được mơ
tả trong hình 1.3.
Hình 1.3: Quá trình tạo một bản ghi của SSL Record Protocol
Trang 12
Đồ án môn học 3
Trang 13
1.1.5.Alert Protocol
- Alert Protocol được các bên sử dụng để mang các thông điệp của phiên liên quan
tới việc trao đổi dữ liệu và hoạt động của các giao thức. Mỗi thông điệp của giao
thức này gồm 2 byte. Byte thứ nhất chứa một trong hai giá trị là warning (1) và
fatal (2) xác định tính nghiêm trọng của thơng điệp. Khi một trong 2 bên gửi
thơng điệp có giá trị bít đầu tiên là fatal (2) thì phiên làm việc giữa 2 bên sẽ kết
thúc ngay lập tức. Byte tiếp theo của thông điệp chứa mã lỗi xảy ra trong phiên
giao dịch SSL.
1.1.6.Change CipherSpec Protocol
-
Đây là giao thức SSL đơn giản nhất. Nó chỉ chứa một thơng điệp mang giá trị 1.
Mục đích duy nhất của thông điệp này là làm chuyển trạng thái của một phiên từ
“đang chờ” (pending) sang “bền vững” (fixed). Ví dụ khi 2 bên qui ước bộ giao
thức nào sẽ sử dụng. Cả client và server đều phải gửi thông điệp loại này cho bên
đối tác, sau khi đã trao đổi xong thì coi như hai bên đã đồng ý với nhau.
1.1.7.Handshake Protocol
-
-
SSL Handshake Protocol là giao thức con SSL chính được xếp lớp trên SSL
Record Protocol.Kết quả, các thông báo thiết lập quan hệ SSL được cung cấp cho
lớp bản ghi SSL nơi chúng được bao bọc trong một hoặc nhiều bản ghi SSL vốn
được xử lý và được chuyển như được xác định bởi phương pháp nén và thông số
mật mã của session SSL hiện hành và các khóa mật mã của nối kết SSL tương
ứng. Mục đích của SSL Handshake Protocol là yêu cầu một client và server thiết
lập và duy trì thơng tin trạng thái vốn được sử dụng để bảo vệ các cuộc liên lạc.
Cụ thể hơn, giao thức phải yêu cầu client và server chấp thuận một phiên bản giao
thức SSL chung, chọn phương thức nén và thông số mật mã, tùy ý xác thực nhau
và tạo một khóa mật chính mà từ đó các khóa session khác nhau dành cho việc
xác thực và mã hóa thơng báo có thể được dẫn xuất từ đó.
Tóm lại, việc thực thi SSL Handshake Protocol giữa một client C và một server S
có thể được tóm tắt như sau (các thông báo được đặt trong các dấu ngoặc vng
thì tùy ý):
1: C -> S: CLIENTHELLO
2: S -> C: SERVERHELLO
[CERTIFICATE]
[SERVERKEYEXCHANGE]
[CERTIFICATEREQUEST]
SERVERHELLODONE
3: C -> [CERTIFICATE]
CLIENTKEYEXCHANGE
[CERTIFICATEVERIFY]
Trang 13
Đồ án môn học 3
Trang 14
CHANGECIPHERSPEC
FINISHED
4: S -> C: CHANGECIPHERSPEC
FINISHED
-
Khi Client C muốn kết nối với server S, nó thiết lập một nối kết TCP với cổng
HTTPS (vốn không được đưa vào phần mô tả giao thức) và gởi một thông báo
CLIENTHELLO đến server ở bước 1 của sự thực thi SSL Handshake
Protocol.Client cũng có thể gởi một thơng báo CLIENTHELLO nhằm phản hồi
lại một thông báo HELLOREQUEST hoặc chủ động thương lượng lại các tham
số bảo mật của một nối kết hiện có. Thơng báo CLIENTHELLO bao gồm các
trường sau đây:
Trang 14
Đồ án môn học 3
Trang 15
Số của phiên bản SSL cao nhất được biểu hiện bởi client (thường là 3.0).
Một cấu trúc ngẫu nhiên do client tạo ra gồm một tem thời gian 32 bit có dạng
UNIX chuẩn và một giá trị 28 byte được tạo ra bởi một bộ tạo số giả ngẫu nhiên.
Một định danh session mà client muốn sử dụng cho nối kết này.
Một danh sách các bộ mật mã client hỗ trợ.
Một danh sách các phương pháp nén mà client hỗ trợ.
-
-
Chú ý rằng trường session identity (định danh session) nên rỗng nếu session SSL
hiện không tồn tại hoặc nếu client muốn tạo các tham số bảo mật mới. Ở một
trong hai trường hợp, một trường session identity không rỗng là xác định một
session SSL hiện có giữa client và server (nghĩa là một session có các tham số
bảo mật mà client muốn sử dụng lại.). Định danh session có thể bắt nguồn từ một
nối kết trước đó, nối kết này hoặc một nối kết đang hoạt động. Cũng chú ý rằng
danh sách các bộ mật mã được hỗ trợ, được chuyển từ client đến server
trong thông báo CLIENTHELLO, chứa các tổ hợp thuật toán mật mã được hỗ
trợ bởi client theo thứ tự ưu tiêm. Mỗi bộ mật mã xác định một thuật tốn trao đổi
khóa và một thơng báo mật mã. Server sẽ chọn một bộ mật mã hoặc nếu các lựa
chọn có thể chấp nhận được khơng được trình bầy, trả về một thơng báo lỗi và
đóng nối kết một cách phù hợp. Sau khi đã gởi thông báo CLIENTHELLO,
client đợi một thông báo SERVERHELLO. Bất kỳ thông báo khác được trả về
bởi server ngoại trừ một thông báo HELLOREQUEST được xem như là một lỗi
vào thời điểm này.
Ở bước 2, server xử lý thông báo CLIENTHELLO và đáp ứng bằng một thông
báo lỗi hoặc thông báo SERVERHELLO.Tương tự như thơng báo
CLIENTHELLO, thơng báo SERVERHELLO có các trường sau đây:
Một số phiên bản server chứa phiên bản thấp hơn của phiên bản được đề
nghị bởi client trong thông báo CLIENTHELLO và được hỗ trợ cao nhất bởi
Server.
Một cấu trúc ngẫu nhiên do server tạo ra cũng gồm một tem thời gian 32bit có
dạng UNIX chuẩn và một giá trị 28bit được tạo ra bởi một bộ tạo số ngẫu nhiên.
Một định danh session tương ứng với nối kết này.
Một bộ mật mã được chọn từ bởi server từ danh sách các bộ mật mã được hỗ trợ
bởi client.
Một phương pháp nén được chọn bởi server từ danh sách các thuật toán nén được
hỗ trợ bởi client.
Nếu định danh session trong thơng báo CLIENTHELLO khơng rỗng, server tìm
trong cache session của nó nhằm tìm ra một mục tương hợp. Nếu mục tương hợp
được tìm thấy và server muốn thiết lập nối kết mới bằng cách sử dụng trạng thái
session tương ứng, server đáp ứng bằng cùng một giá trị như được cung cấp bởi
Trang 15
Đồ án môn học 3
Trang 16
client. Chỉ địn này là một session được tiếp tục lại và xác định rằng cả hai phía
phải tiến hành trực tiếp với các thơng báo CHANGECIPHERSPEC và
FINISHED được trình bày thêm bên dưới. Nếu không, trường này chứa một giá
trị khác nhận biết một session mới. Server cũng có thể trả về một trường định
danh session rỗng để biểu thị rằng session sẽ không được lưu trữ và do đó khơng
thể được tiếp tục sau đó. Cũng chú ý rằng trong thơng báo
SERVERHELLO,server chọn một bộ mật mã và một phương pháp nén từ
các danh sách được cung cấp bởi client trong thông báo CLIENTHELLO.
Các thuật tốn trao đổi khóa, xác thực, mã hóa và xác thực thông báo được xác
định bởi bộ mã được chọn bởi server và được làm lộ ra trong thông báo
SERVERHELLO. Các bộ mật mã vốn đã được xác định trong giao thức SSL về
cơ bản giống như bộ mật mã đã xác định cho TLS (như được tóm tắt ở các bản
1.4 đến 1.7 trong những bài viết trước).
- Ngồi thơng báo SERVERHELLO, server cũng phải gởi các thơng báo khác đến
client. Ví dụ, nếu server sử dụng sự xác thức dựa vào chứng nhân, server gởi
chứng nhận site của nó đến client trong một thơng báo CERTIFICATE tương
ứng. Chứng nhận phải thích hợp cho thuật tốn trao đổi khóa của bộ mật mã được
chọn và thường là một chứng nhận X.509v3. Cùng loại thông báo sẽ được sử
dụng sau đó cho sự đáp ứng của client đối với thơng báo sẽ được sử dụng sau đó
cho sự đáp ứng của client đối với thông báo CERTIFICATERequest của server.
Trong trường hợp của các chứng nhận X.509v3, một chứng nhận có thể thực sự
tham chiếu đến tồn bộ một chuỗi các chứng nhận, được sắp xếp theo thứ tự với
chứng nhận của đối tượng gởi trước tiên theo sau là bất kỳ chứng nhận CA tiến
hành theo trình tự hướng đến một CA gốc (vốn sẽ được chấp nhận bởi client).
- Tiếp theo, server có thể gởi một thơng báo SERVERKEYEXCHANGE đến
client nếu nó khơng có chứng nhận, một chứng nhận vốn có thể được sử dụng
chỉ để xác nhận các chữ ký kỹ thuật số hoặc sử dụng thuật tốn trao đổi khóa dựa
vào token FORITEZZA (KEA). Rõ ràng, thông báo này không được yêu cầu nếu
chứng nhận site gồm một khóa chung RSA vốn có thể được sử dụng trong việc
mã hóa. Ngồi ra, một server khơng nặc danh có thể tùy ý yêu cầu một chứng
nhận cá nhân để xác thực client. Do đó, nó gởi một thông báo
CERTIFICATERequest đến client. Thông báo này chứa một danh sách các loại
chứng nhận được yêu cầu, được phân loại theo thứ tự ưu tiên của server cũng như
một danh sách các tên được phân biệt cho các CA có thể chấp nhận. Ở
cuối bước 2, server gởi một thông báo SERVERHELLODone đến client để chỉ
định sự kết thúc SERVERHELLO và các thông báo đi kèm.
- Sau khi nhận SERVERHELLO và các thông báo đi kèm, client xác nhận rằng
chứng nhận site server (nếu được cung cấp) là hợp lệ và kiểm tra nhằm bảo đảm
rằng các thông số bảo mật được cung cấp trong thơng báo SERVERHELLO có
thể được chấp nhận. Nếu server yêu cầu sự xác thực client, client gởi một thông
báo CERTIFICATE vốn chứa một chứng nhận cá nhân cho khóa chung của
người dùng đến server ở bước 3. Tiếp theo, client gởi một thông báo
Trang 16
Đồ án mơn học 3
Trang 17
CLIENTKEYEXCHANGE có dạng phụ thuộc vào thuật tốn cho mỗi khóa được
chọn bởi server:
- Nếu RSA được sử dụng cho việc xác thực server và trao đổi khóa, client tạo một
khóa mật tiền chính 48 byte, mã hóa nó bằng khóa chung được tìm thấy trong
chứng nhận site hoặc khóa RSA tạm thời từ thơng báo
SERVERKEYEXCHANGE và gởi kết quả trở về server trong thông báo
CLIENTKEYEXCHANGE. Lần lượt server sử dụng khóa riêng tương ứng để
giải mã khóa mật chính.
- Nếu các token FORTEZZA được sử dụng để trao đổi khóa, client dẫn xuất một
khóa mã hóa token (TEK) bằng cách sử dụng KEA. Phép tình KEA của client sử
dụng khóa chung từ chứng nhận server cùng với một số tham số riêng trong
token của client. Client gởi các tham số chung cần thiết cho server để cũng tạo
TEK, sử dụng các tham sô riêng của nó. Nó tạo một khóa mật chính, bao bọc nó
bằng cách sử dụng TEK và gởi kết quả cùng với một số vector khởi tạo đến
server như là một phần của thơng báo CLIENTKEYEXCHANGE. Lần lượt,
server có thể giải mã khóa mật chính một cách thích hợp. Thuật tốn trao đổi
khóa này khơng được sử dụng rộng rãi.
- Nếu sự xác thực client được yêu cầu, client cũng gởi một thông báo
CERTIFICATEVERIFY đến server. Thông báo này được sử dụng để cung cấp
sự xác thực rõ ràng định danh của người dùng dựa vào chứng nhận các nhân.
Nó chỉ được gởi theo sau một chứng chỉ client vốn có khả năng tạo chữ ký (tất cả
chứng nhận ngoại trừ các chứng nhận chứa các tham số DiffeHallman cố
định). Sau cùng, client hoàn tất bước 3 bằng cách gởi một thông báo
CHANGECIPHERSPEC và một thông báo FINISHED tương ứng đến server.
Thông báo FINISHED luôn được gởi ngay lập tức sau thơng báo
CHANGECIPERSPEC để xác nhận rằng các tiến trình trao đổi khóa và xác thực
đã thành cơng. Thực tế, thơng báo FINISHED là thông báo đầu tiên vốn được bảo
vệ bằng các thuật toán mới được thương lượng và các khóa session. Nó chỉ có thể
được tạo và được xác nhận nếu những khóa này được cài đặt một cách phù hợp ở
cả hai phía. Khơng địi hỏi sự báo nhận thơng báo FINISHED; các phía có thể bắt
đầu gởi dữ liệu được mã hóa ngay lập tức sau khi đã gởi thông báo FINISHED.
Việc thực thi SSL Handshake Protocol hồn tất bằng việc cũng u cầu server gởi
một thơng báo CHANGECIPHERSPEC và một thông báo FINISHED tương ứng
đến client ở bước 4.
- Sau khi sự thiết lập SSL hoàn tất, một nối kết an toàn được thiết lập giữa client và
server. Nối kết này bây giờ có thể được sử dụng để gởi dữ liệu ứng dụng vốn
được bao bọc bởi SSL Record Protocol. Chính xác hơn, dữ liệu ứng dụng có thể
được phân đoạn, được nén, hoặc được mã hóa và đước xác thực theo SSL Record
Protocol cũng như thông tin trạng thái session và nối kết vốn bây giờ được thiết
lập (tùy thuộc việc thực thi SSL Handshake Protocol).
- SSL Handshake Protocol có thể được rutst ngắn nếu client và server quyết định
tiếp tục lại một session SSL được thiết lập trước đó (và vẫn được lưu trữ) hoặc
lặp lại một session SSL hiện có. Trong trường hợp này, chỉ ba dịng thơng báo
Trang 17
Đồ án môn học 3
Trang 18
và tổng cộng sáu thông báo được u cầu. Các dịng thơng báo tương ứng có thể
được tóm tắt như sau:
1: C -> S: CLIENTHELLO
2: S -> C: SERVERHELLO
CHANECIPHERSPEC
FINISHED
3: S ->C: CHANGECIPHERSPEC
FINISHED
- Ở bước 1, client gởi một thơng báo CLIENTHELLO đến server vốn có một định
danh session cần được tiếp tục lại. Lần lượt server kiểm tra cache session của nó
để tìm một mục tương hợp. Nếu một mục tương hợp được tìm thấy, server muốn
tiếp tục lại nối kết bên dưới trạng thái session đã xác định, nó trả về một thơng
báo SERVERHELLO với cùng một định danh session ở bước 2. Vào thời
điểm này, cả client lẫn server phải gởi các thông báo
CHANGECIPHERSPEC và FINISHED đến nhau ở bước 2 và 3. Một khi việc
tái thiết lập session hoàn tất, client và server có thể bắt đầu trao đổi dữ liệu ứng
dụng.
1.1.8.Phân tích bảo mật
-
-
-
Sự phân tích bảo mật tồn diện về SSL 3.0 đã được thực hiện bởi Bruce
Scheneier và David Wagner vào năm 1996. Ngoại trừ một số khiếm khuyết nhỏ
và những tính năng gây lo lắng vốn có thể được sữa chữa dễ dàng mà không cần
tu sửa cấu trúc cơ bản của giao thức SSL, họ khơng tìm thấy vấn đề điểm yếu
hoặc bảo mật nghiêm trọng trong việc phân tích của họ. Kết quả, họ kết luận
rằng giao thức SSL cung cấp sự bảo mật hoàn hảo ngăn việc nghe lén và những
cuộc tấn công thụ động khác, và người thực thi giao thức này sẽ ý thức đến
một số cuộc tấn công chủ động tinh vi.
Tuy nhiên, một vài tháng sau, Daniel Bleichenbacher từ Bell Laboratoires đã tìm
thấy một cuộc tấn cơng text mật mã được chọn thích ứng nhắm các giao thức dựa
vào tiêu chuẩn mà khóa chung (PKCS) #1. Cuộc tấn cơng đã được xuất bản vào
năm 1998. Tóm lại, một hoạt động khóa riêng RSA (một hoạt động giải mã hoặc
chữ ký kỹ thuật số có thể được thực hiện nếu kẻ tấn công truy cập một oracle mà
đối với bất kỳ text mật mã được chon, trả về chỉ 1 bit cho biết text mật mã có
tương ứng với một số khối dữ liệu khơng được biết được mã hóa bằng cách sử
dụng PKCS #1 hay khơng.)
Để tìm hiểu cuộc tấn cơng Bleichenbacher, cần phải xem PKCS #1. Thực tế, có
ba dạng khối được xác định trong PKCS #1: các loại khối 0 và 1 được sử dụng
cho các chữ ký kỹ thuật số RSA và loại khối 2 được sử dụng cho việc mã hóa
RSA. Các phần thảo luận trước, hãy nhớ rằng nếu thuật toán RSA được sử dụng
cho việc xác thực server và trao đổi khóa, client tạo ngẫu nhiên một khóa mật
chính 46 byte, thêm tiền tố hai byte 03 (số phiên bản giao thức SSL) và 00 vào
khóa mật chính, mã hóa kết quả bằng cách sử dụng khóa chung của server và
Trang 18
Đồ án mơn học 3
-
-
-
Trang 19
gởi nó trong một thơng báo CLIENTKEYEXCHANGE đến server. Do đó, thơng
báo CLIENTkEYEXCHANGE mang khóa mật chính được mã hóa phải phù hợp
với dạng được xác định trong loại khóa 2 PKCS #1.
Bây giờ giả sử có một kẻ tấn cơng có thể gửi một số tùy ý của các thông báo ngẫu
nhiên đến một server SSL và server đáp ứng cho từng thông báo này bằng 1 bit
chỉ định xem một thông báo cụ thể có được mã hóa chính xác và được mã hóa
theo PKCL #1 (do đó server có chức năng như một oracle hay không). Với sự giả
định này, Bleichenbacher đã phát triển một cuộc tấn công để thực hiện một hoạt
động RSA một cách bất hợp pháp với khóa riêng của server (với một hoạt động
giải hoặc một chữ ký kỹ thuật số). Khi được áp dụng để giải mã một khóa mật
chính của thơng báo CLIENTKEYEXCHANGE được gửi trước đó, kẻ tấn cơng
có thể tạo lại khóa mật chính và khóa session vốn được dẫn xuất từ nó một cách
phù hợp. Kết quả, sau đó kẻ tấn cơng có thể giải mã toàn bộ session (nếu người
này đã giám sát và lưu trữ dịng dữ liệu của session đó).
Nếu cuộc tấn cơng có sức chú ý về mặt lý thuyết. Chú ý rằng kết quả thử nghiệm
đã cho thấy thường giữa 300.000 và 2 triệu text mật mã được chọn được yêu cầu
để thực sự thực hiện hoạt động (giải mã hoặc chữ ký kỹ thuật số). Để làm cho
mọi thứ trở nên tệ hơn, cuộc tấn cơng có thể được thực hiện trên một server SSL
vốn có sẵn on-line (vì nó phải hoạt động như một oracle). Từ quan điểm của kẻ
tấn cơng, có thể khó gửi số lượng lớn text mật mã được chọn này đến server SSL
mà không làm cho nhà quản trị server trở lên nghi ngờ.
Có một số khả năng để ngăn ngừa sự tấn công Bleichenbacher. Trên hết, server
không cần đáp ứng lại một thông báo lỗi sau khi đã nhận một thông báo
CLIENTKEYEXCHANGE vốn không phù hợp với PKCS #1. Một khả năng khác
là thay đổi dạng khối PKCS #1 để mã hóa và loại bỏ các byte 00 và 02 dẫn đầu
cũng như các byte 00, 03 và 00 ở giữa thơng báo (như được minh họa trong hình
6.3). Sau cùng, một khả năng khác là sử dụng các sơ đồ mã hóa có khả năng nhận
biết text thuần túy chẳng hạn như các sơ đồ được đề xuất bởi Mihir Bellar và
Philip Rogaway và bất kỳ hệ thống mật mã khóa chng khác vốn có thể bảo vệ
ngăn ngừa các cuộc tấn cơng text mật mã được chọn thích ứng.
Trang 19
Đồ án môn học 3
Trang 20
1.2.HTTPS
1.2.1.Giao thức HTTP và HTTPS
-
-
HTTP là gì?
HTTP là chữ viết tắt từ HyperText Transfer Protocol (giao thức truyền tải siêu
văn bản). Nó là giao thức cơ bản mà World Wide Web sử dụng. HTTP xác định
cách các thơng điệp (các file văn bản, hình ảnh đồ hoạ, âm thanh, video, và các
file multimedia khác) được định dạng và truyền tải ra sao, và những hành động
nào mà các Web server (máy chủ Web) và các trình duyệt Web (browser) phải
làm để đáp ứng các lệnh rất đa dạng. Chẳng hạn, khi bạn gõ một địa chỉ Web
URL vào trình duyệt Web, một lệnh HTTP sẽ được gửi tới Web server để ra lệnh
và hướng dẫn nó tìm đúng trang Web được u cầu và kéo về mở trên trình duyệt
Web. Nói nơm na hơn, HTTP là giao thức truyền tải các file từ một Web server
vào một trình duyệt Web để người dùng có thể xem một trang Web đang hiện
diện trên Internet.HTTP là một giao thức ứng dụng của bộ giao thức TCP/IP (các
giao thức nền tảng cho Internet).
HTTPS là gì?
HTTPS( Secure HTTP), là một sự kết hợp giữa giao thức HTTP và giao thức bảo
mật SSL hay TLS cho phép trao đổi thông tin một cách bảo mật trên Internet. Các
kết nối HTTPS thường được sử dụng cho các giao dịch thanh toán trên World
Wide Web và cho các giao dịch nhạy cảm trong các hệ thống thông tin công ty.
HTTPS được sử dụng trong nhiều tình huống, chẳng hạn như các trang đăng nhập
cho ngân hàng, các hình thức, ích đăng nhập cơng ty, và các ứng dụng khác, trong
đó dữ liệu cần phải được an tồn.HTTPS khơng nên nhầm lẫn với Secure HTTP
(S-HTTP) quy định trong RFC 2660.
1.2.2.Phân tích hoạt động của giao thức HTTPS
- Giao thức HTTPS sử dụng port 443, và cung cấp các dịch vụ hay đảm bảo tính
chất sau của thơng tin:
Confidentiality: sử dụng phương thức encryption để đảm bảo rằng các thông
điệp được trao đổi giữa client và server không bị kẻ khác đọc được.
Integrity: sử dụng phương thức hashing để cả client và server đều có thể tin
tưởng rằng thơng điệp mà chúng nhận được có khơng bị mất mát hay chỉnh sửa.
Authenticity: sử dụng digital certificate để giúp client có thể tin tưởng rằng
server/website mà họ đang truy cập thực sự là server/website mà họ mong muốn
vào, chứ không phải bị giả mạo.
Trang 20
Đồ án môn học 3
Trang 21
1.2.2.1. Sử dụng HTTPS như thế nào?
- Trước hết, muốn áp dụng HTTPS thì trong q trình cấu hình Webserver, có thể
dễ dàng tự tạo ra một SSL certificate dành riêng cho website của mình và nó được
gọi là self-signed SSL certificate.
SSL certificate tự cấp này vẫn mang lại tính Confidentiality và Integrity cho q
trình truyền thông giữa server và client. Nhưng rõ ràng là khơng đạt được
tính Authenticity bởi vì khơng có bên thứ 3 đáng tin cậy nào (hay CA) đứng ra
kiểm chứng sự tính xác thực của certificate tự gán này. Điều này cũng giống như
việc một người tự làm chứng minh nhân dân (CMND) cho mình rồi tự họ ký tên,
đóng dấu ln vậy!
Vì vậy, đối với các website quan trọng như E-Commerce, Online Payment, Web
Mail,… thì họ sẽ mua một SSL certificate từ một Trusted Root CA nổi tiếng như
VeriSign, Thawte, và ít tên tuổi hơn thì có GoDaddy, DynDNS… Các CA có 2
nhiệm vụ chính sau:
- Cấp phát và quản lý SSL certificate cho server/website.
- Xác thực sự tồn tại và tính hiệu lực của SSL certificate mà Web client gửi tới
cho nó.
Thực chất thì SSL certificate cũng là một loại digitial certificate (một loại file trên
máy tính). Vì giao thức HTTPS có dính tới giao thức SSL nên người ta mới đặt
tên cho nó là SSL certificate để phân biệt với các loại digital certificate khác
như Personal Certificate, Server Certificate, Software Publisher Certificate,
Certificate Authority Certificate.
Dưới đây là một số thông tin quan trọng được chứa trong SSL certificate mà bất
cứ client nào cũng có thể xem được bằng cách click vào biểu tượng padlock trên
thanh Address của Web browser:
- Thông tin về owner của certificate (như tên tổ chức, tên cá nhân hoặc domain
của website…).
- Tên và digital signature của CA cấp certificate.
- Khoảng thời gian mà certificate còn hiệu lực sử dụng.
- Public key của server/website. Còn private key được lưu trữ trên chính server
(khơng có trong certificate) và tuyệt đối không thể để lộ cho bất cứ client nào.
- Một số thông tin phụ khác như: loại SSL certificate, các thuật toán dùng để
encryption và hashing, chiều dài (tính bằng bit) của key, cơ chế trao đổi key (như
Trang 21
Đồ án mơn học 3
Trang 22
RSA, DSA…).
1.2.2.2.Q trình giao tiếp giữa client và server thông qua HTTPS
1. Client gửi request cho một secure page (có URL bắt đầu với https://)
2. Server gửi lại cho client certificate của nó.
3. Client gửi certificate này tới CA (mà được ghi trong certificate) để kiểm
chứng.
Giả sử certificate đã được xác thực và còn hạn sử dụng hoặc client vẫn cố tình
truy cập mặc dù Web browser đã cảnh báo rằng không thể tin cậy được
certificate này (do là dạng self-signed SSL certificate hoặc certificate hết hiệu
lực, thơng tin trong certificate khơng đúng…) thì mới xảy ra bước 4 sau.
4. Client tự tạo ra ngẫu nhiên một symmetric encryption key, rồi sử dụng public
key (trong certificate) để mã hóa symmetric key này và gửi về cho server.
5. Server sử dụng private key (tương ứng với public key trong certificate ở trên)
để giải mã ra symmetric key ở trên.
6. Sau đó, cả server và client đều sử dụng symmetric key đó để mã hóa/giải mã
các thơng điệp trong suốt phiên truyền thông.
Và tất nhiên, các symmetric key sẽ được tạo ra ngẫu nhiên và có thể khác
nhau trong mỗi phiên làm việc với server. Ngoài encryption thì cơ chế hashing
sẽ được sử dụng để đảm bảo tính Integrity cho các thơng điệp được trao đổi.
1.2.3 SMTPS
Trang 22
Đồ án môn học 3
Trang 23
1.2.3.1 Giao thức SMTP và SMTPS
SMTP là gì?
-
SMTP (tiếng Anh: Simple Mail Transfer Protocol - giao thức truyền tải
thư tín đơn giản) là một chuẩn truyền tải thư điện tử qua mạng Internet.
SMTP được định nghĩa trong bản RFC 821 (STD 10) và được chỉnh lý
bằng bản RFC 1123 (STD 3). Giao thức hiện dùng được là ESMTP
(extended SMTP - SMTP mở rộng), được định nghĩa trong bản RFC 2821.
Lịch sử
o SMTP là một giao thức dùng nền văn bản và tương đối đơn giản. Trước
khi một thơng điệp được gửi, người ta có thể định vị một hoặc nhiều địa
chỉ nhận cho thông điệp - những địa chỉ này thường được kiểm tra về sự
tồn tại trung thực của chúng) . Việc kiểm thử một trình chủ SMTP là một
việc tương đối dễ dàng, dùng chương trình ứng dụng "telnet.
o SMTP dùng cổng 25 của giao thức TCP. Để xác định trình chủ SMTP của
một tên miền nào đấy (domain name), người ta dùng một mẫu tin MX
(Mail eXchange - Trao đổi thư) của DNS (Domain Name System - Hệ
thống tên miền).
o SMTP bắt đầu được sử dụng rộng rãi vào những năm đầu thập niên kỷ
1980. Tại thời điểm đó, SMTP chỉ là một phần mềm bổ sung của bộ trình
ứng dụng đồng giao thức UUCP (Unix to Unix CoPy - Sao chép từ máy
Unix sang máy Unix)nhưng tiện lợi hơn trong việc truyền tải thư điện tử
giữa các máy vi tính - những máy này thỉnh thoảng mới lại được kết nối
với nhau một lần, để truyền thông dữ liệu. Thực ra, SMTP sẽ làm việc tốt
hơn nếu các máy gửi và máy nhận được kết nối liên tục.Sendmail là một
trong những phần mềm đặc vụ truyền tải thư tín (mail transfer agent) đầu
tiên (nếu không phải là cái trước tiên nhất) thực thi giao thức SMTP. Tính
đến năm 2001, người ta đã thấy có ít nhất là 50 chương trình ứng dụng
thực thi giao thức SMTP, bao gồm cả trình khách (phần mềm dùng để gửi
thơng điệp) và trình chủ (phần mềm dùng để nhận thơng điệp). Một số
trình chủ SMTP nổi tiếng có thể liệt kê bao gồm: exim, Postfix, qmail, và
Microsoft Exchange Server.
o Do thiết kế của giao thức dùng dạng thức văn bản thường của bộ mã
ASCII, khi bản thiết kế được khởi công, chức năng của SMTP giải quyết
tập tin có dạng thức nhi phân rất kém. Những tiêu chuẩn như MIME đã
được xây dựng để mã hóa những tập tin nhị phân, cho phép chúng được
truyền tải dùng giao thức SMTP. Hiện nay, phần lớn các trình chủ SMTP
hỗ trở phần mở rộng 8BITMIME của SMTP, cho phép các tập tin ở dạng
thức nhị phân được truyền thông qua đường dây, dễ như việc truyền tải
văn bản thường vậy.
Trang 23
