Tiểu luận môn Mạng Máy Tính Tìm hiểu về HTTPS và SSL

Tìm hiểu về HTTPS và SSL
Đào Xuân Thùy
Nguyễn Thị Thu Thúy
HTTPS

HTTPS là viết tắt của Hypertext Transfer Protocol Secure (Giao thức truyền tải siêu văn bản có
bảo mật ).Nó khác với HTTP ở chỗ nó hỗ trợ việc bảo mật, từ đó sẽ giải quyết được vấn đề thông
tin gửi- nhận từ Internet bị rò rỉ
HTTPS

Sự khác nhau giữa HTTP và HTTPS
HTTPS

Vì lý do như trên thì các trang Web như Ngân hàng, giao dịch thương mại,… chọn giao thức HTTPS. Vì HTTPS là sự
lựa chọn cần thiết để bảo vệ an toàn cho các tài khoản nhạy cảm. Tuy nhiên, tốc độ tải trang sẽ bị chậm lại, không nhanh
như HTTP. Vì thế nên các trang Web điện tử thường chọn giao thức HTTP thay vì chọn HTTPS.
HTTPS

Khi truy cập vào Gmail – được hỗ trợ bởi HTTPS, trên thanh địa chỉ sẽ có hình ổ khóa màu xanh
thể hiện trang Web này là an toàn

Ta có thể xem các thông tin về các chứng chỉ an toàn của trang Web bằng cách click vào hình ổ
khóa
HTTPS
HTTPS

Sau một thời gian, trên thanh địa chỉ thì ổ khóa xanh biến thành màu xám với hình tam giác vàng

 trang Web này an toàn nhưng có một số dữ liệu trên trang Web này không an toàn do nó chưa
được mã hóa.
HTTPS


Nếu hiện như hình dưới
Có nghĩa là trang Web này không hỗ trợ HTTPS hoặc Certificate đã hết hạn hoặc các nội
dung Javascript không an toàn.
SSL

SSL là từ viết tắt của Secure Socket Layer, là công nghệ nền tảng sử dụng giao thức HTTPS đảm
bảo nội dung HTTP được mã hóa an toàn.

HTTPS là HTTP qua SSL. Nó 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
SSL
Việc truyền thông tin nhạy cảm trên mạng rất không an toàn vì các vấn đề sau :

Bạn không thể chắc rằng bạn luôn trao đổi thông tin với đúng đối tượng (Xác thực)

Dữ liệu mạng có thể bị chặn bởi các attacker (Mã hóa)

Attacker có thể sửa đổi dữ liệu trước khi đến tay người nhận (Toàn vẹn dữ liệu)
Tiến trình SSL

Việc trao đổi trên mạng bắt đầu với việc trao đổi thông tin giữa Client và Server.Quá trình này gọi
là SSL Handshake.

Ba mục tiêu chính của SSL handshake

Đàm phán Cipher Suite

Xác thực định danh


Hình thành cơ chế bảo mật thông tin, bằng cách thỏa thuận các cơ chế mã hóa
Đàm phán Cipher Suite

Cipher suite là một tập các thuật toán mã hóa và kích thước khóa mà máy tính có thể dùng để
mã hóa dữ liệu.

Cipher suite bao gồm thông tin về các thuật toán trao đổi khóa công khai, các thuật toán thỏa
thuận khóa và các hàm băm mã hóa

Khi đàm phán CS, client sẽ nói với server các CS nó có sẵn và Server sẽ lựa chọn CS tốt nhất có
thể
Xác thực Server

Để chứng minh Server thuộc về tổ chức mà nó đại diện, server phải trình chứng chỉ khóa công
khai của nó cho client.Nếu chứng chỉ hợp lệ, client có thể chắc chắn về định danh server

Thông tin trao đổi giữa client và server cho phép chúng thỏa thuận một khóa bí mật chung
Xác thực Server
Ví dụ, với RSA:

Client lấy khóa công khai của Server từ chứng chỉ để mã hóa khóa bí mật

Client gửi thông tin khóa bí mật được mã hóa đến Server

Chỉ có Server mới giải mã được thông tin này vì chỉ nó mới có khóa riêng để giải mã khóa công
khai trên chứng chỉ
Gửi dữ liệu mã hóa

Bây giờ, cả client và server đều có thể truy cập đến khóa bí mật chung.


Chúng dùng đến hàm băm mã hóa đã được chọn ở bước 1, để tính toán 1 HMAC(mã chứng thực
hàm băm mã hóa) nối thêm vào message.Sau đó sử dụng khóa và thuật toán bí mật để mã hóa
dữ liệu.Giờ đây, client và server có thể trao đổi thông tin một các an toàn với các dữ liệu đã được
băm và mã hóa
Tiến trình SSL

ádasdasdasd

Clien_hello : gửi thông tin bao gồm phiên bản SSL cao nhất và danh sách các CS mà nó hỗ trợ

Server_hello : server chọn ra phiên bản cao nhất và CS tốt nhất mà cả 2 cùng hỗ trợ rồi gửi cho
client

Server_certificate : server gửi cho client 1 chuỗi các chứng chỉ đã được thẩm định , trong đó có
chứa khóa công khai của nó
Tiến trình SSL

Server_exchange: server gửi cho client 1 message nếu bản tin Certificate không đủ dữ liệu để
client có thể trao đổi khóa bí mậtư

Certificate request: server muốn chứng thực client.Thực tế thì ít có trường hợp này

Server hello done: server thông báo kết thúc quá trình đàm phán

Client certificate: client gửi chứng chỉ của nó cho server
Tiến trình SSL

Client key exchange: client tạo ra khóa bí mật rồi gửi nó cho server

Certificate verify : client gửi thông tin với chữ kí điện tử được tạo bằng hàm băm mã hóa , để

server có thể xác thực được client

Client change Cs : client báo server thay đổi kiểu mã hóa

Client finish : client báo sẵn sàng trao đổi dữ liệu.
Tiến trình SSL

Server change CS : server báo với client thay đổi kiểu mã hóa

Finish : server báo với client sẵn sàng trao đổi dữ liệu. Kết thúc SSL handshake

Encrypt data : client và server trao đổi dữ liệu sử dụng hàm băm mã hóa và thuật toán xác định
ở message 1,2 và khóa bí mật ở message 8.

Close message : báo kết nối chuẩn bị đóng sau khi trao đổi dữ liệu kết thúc
Kiến trúc SSL

Các giao thức SSL

SSL không phải một giao thức đơn mà gồm 2 lớp giao thức như trên hình,trong đó SSL
Record Protocol cung cấp các dịch vụ cơ bản cho nhiều lớp bên trên, mà HTTP có thể coi
là hoạt động trên đỉnh của SSL
SSL Record Protocol

SSL record protocol cung cấp 2 dịch vụ kết nối SSL :

Confidentiality (tính cẩn mật ) : Handshake protocol định nghĩa một khóa bí mật được chia sẻ dùng để
mã hóa quy ước các dữ liệu SSL

Message integrity (tính toàn vẹn thông điệp) : khóa này được dùng để hình thành MAC (mã xác thực

message)
Hoạt động của SSL Record Protocol
Hoạt động của SSL Record Protocol

Phân mảnh : mỗi message được phân thành các block, mỗi block là 2^14(16384 ) byte hoặc ít
hơn

Nén : tùy chọn phương pháp, điều kiện là không mất thông tin và không làm tăng chiều dài quá
1024 byte

Tính toán MAC

Mã hóa theo phương pháp đối xứng
Tính MAC

MAC (Mã xác thực cho message) được tính dựa trên dữ liệu đã được nén.Để thực hiện cần dùng
đến 1 khóa được chia sẻ.MAC được tính như sau

MAC = hash(MAC_write_secret)||pad_2| MAC = hash(MAC_write_secret)|| pad_1||seq_num||
SSLCompressType||SSLCompress.Length ||SSLCompress.fragment

Trong đó

MAC_write_secret : khóa bí mật được chia sẻ

Hash :thuật toán mã hóa

Pad_1 : byte 0x36 lặp lại 48 lần với MD5 và 40 lần cho SHA-1

Pad_2 : byte 0x5x lặp lại 48 lần với MD5 và 40 lần cho SHA-1


Seq_num : sequence number cho message này

SSLCompressType : giao thức lớp trên để xử lý phân mảnh này

SSLCompress.Length : chiều dài phân mảnh

SSLCompress.fragment

Phân mảnh đã được nén