определение mTLS #

Взаимная безопасность транспортного уровня (mTLS), часто называемая двусторонним TLS, представляет собой расширенное расширение широко используемого протокола безопасности транспортного уровня (TLS). Основная цель mTLS — обеспечить аутентификацию обеих сторон канала связи, клиента и сервера, посредством обмена цифровыми сертификатами. Этот процесс взаимной аутентификации основан на фундаментальных принципах TLS, протокола, который сам по себе развился из более раннего протокола Secure Sockets Layer (SSL), созданного Netscape Communications в середине 1990-х годов.

Что такое закрытый ключ и открытый ключ #

В mTLS закрытые и открытые ключи играют решающую роль в установлении безопасной связи:

публичный ключ #

Определение: Открытый ключ — это криптографический ключ, которым можно открыто делиться.
Использование в mTLS: он является частью цифрового сертификата и используется другими для шифрования данных или проверки подписей на основе соответствующего закрытого ключа.

Секретный ключ #

Определение: Закрытый ключ — это секретный криптографический ключ, конфиденциальность которого хранится владельцем.
Использование в mTLS: используется для расшифровки данных, зашифрованных открытым ключом, или для создания цифровых подписей.

Как они работают вместе в mTLS #

• Шифрование: данные, зашифрованные открытым ключом, могут быть расшифрованы только соответствующим секретным ключом, что гарантирует, что их сможет прочитать только предполагаемый получатель.
• Аутентификация: Подпись, созданная с помощью закрытого ключа, может быть проверена любым пользователем, имеющим соответствующий открытый ключ, подтверждающий личность отправителя.

В mTLS :

• Аутентификация клиента и сервера: Обе стороны обмениваются сертификатами, содержащими их открытые ключи. Каждая сторона использует их для аутентификации другой стороны.
• Безопасный обмен ключами: Они безопасно согласовывают общий секретный ключ, используемый для шифрования дальнейшего обмена данными, используя свойства своих открытых и закрытых ключей.

Этот механизм гарантирует, что и клиент, и сервер проверены, а связь остается безопасной.

Что такое симметричное и асимметричное шифрование #

В mTLS для защиты связи используются как симметричное, так и асимметричное шифрование:

Асимметричное шифрование #

Определение: использует пару ключей (открытый и закрытый). Открытый ключ шифрует данные, и только соответствующий закрытый ключ может их расшифровать.
Использование в mTLS:

• Обмен сертификатами: Во время рукопожатия открытые ключи в сертификатах используются для установления личности и аутентификации обеих сторон.
• Цифровые подписи: каждая сторона подписывает сообщения своим закрытым ключом, а другая сторона проверяет подпись открытым ключом.

Симметричное шифрование #

Определение: использует один общий секретный ключ как для шифрования, так и для дешифрования данных.
Использование в mTLS:

• Безопасная связь: после рукопожатия генерируется симметричный ключ, который используется для шифрования всех последующих обменов данными, обеспечивая конфиденциальность и скорость.

Как они работают вместе в mTLS #

• Обмен ключами: Асимметричное шифрование обеспечивает безопасный обмен ключами и проверку личности.
• Шифрование сеанса: Симметричное шифрование шифрует данные во время сеанса, обеспечивая быструю и эффективную связь.

Эта комбинация использует сильные стороны обоих типов шифрования для обеспечения безопасной, аутентифицированной и эффективной связи.

Эволюция TLS #

TLS был представлен как преемник SSL для устранения недостатков безопасности и ограничений, присущих протоколу SSL. TLS 1.0, первая официальная версия TLS, была стандартизирована в 1999 году в соответствии с RFC 2246. За прошедшие годы TLS претерпел множество изменений для повышения безопасности и производительности, причем последней версией на момент написания этой статьи была TLS 1.3.

Роль взаимной аутентификации в TLS #

С момента своего создания протокол TLS включал возможность взаимной аутентификации, хотя эта функция обычно не использовалась во многих традиционных приложениях. В типичных реализациях TLS подлинность только сервера аутентифицируется для клиента с использованием сертификата X.509, тогда как проверка личности клиента часто остается на уровне приложения. Это становится очевидным, когда вы видите значок замка в адресной строке вашего веб-браузера, указывающий на безопасное соединение, при котором идентичность сервера проверена.

Однако взаимная аутентификация в TLS предполагает предоставление обеими сторонами своих сертификатов. Эта двусторонняя проверка гарантирует, что и клиент, и сервер могут доверять личности друг друга, создавая более безопасный канал связи. Несмотря на значительные преимущества в области безопасности, взаимная аутентификация традиционно нашла ограниченное применение в потребительских приложениях из-за сложности и операционных затрат, связанных с управлением сертификатами на стороне клиента.

Как работает mTLS #

mTLS, или взаимный TLS, повышает безопасность, требуя от клиента и сервера аутентификации друг друга. Вот подробное описание необходимых шагов:

1. Клиент подключается к серверу:

• Клиент отправляет «Клиент привет» сообщение на сервер.
• Это сообщение включает поддерживаемые версии TLS, наборы шифров и случайно сгенерированный номер для безопасности сеанса.

2. Сервер предоставляет TLS-сертификат:

• Сервер отвечает «Сервер Привет"Сообщение.
• Он выбирает версию TLS, набор шифров и предоставляет собственное случайное число.
• Сервер отправляет свой цифровой сертификат, подписанный доверенным центром сертификации (CA).
• Сертификат содержит открытый ключ сервера и идентификационную информацию.
• Сервер запрашивает сертификат клиента, указывая, что требуется аутентификация клиента.

3. Клиент проверяет сертификат сервера в центре сертификации:

• Клиент сверяет сертификат сервера со своим списком доверенных центров сертификации.
• Если проверка не удалась, соединение разрывается.

4. Клиент предоставляет TLS-сертификат:

• Клиент отправляет свой сертификат, который также включает его открытый ключ и идентификационные данные.
• Этот сертификат используется сервером для проверки личности клиента.

5. Сервер проверяет сертификат клиента в центре сертификации:

• Сервер проверяет сертификат клиента по списку доверенных центров сертификации.
• Если проверка не удалась, соединение разрывается.

6. Обмен ключами и защищенная связь:

• Обе стороны используют обмененные случайные числа и выбранный набор шифров для генерации общего секретного ключа. Этот общий секрет используется для шифрования дальнейших сообщений.
• Обе стороны отправляют «Построенные” сообщения, зашифрованные общим секретным ключом. Это подтверждает, что рукопожатие прошло успешно и безопасно.
• После рукопожатия все сообщения шифруются с использованием симметричного шифрования на основе общего секретного ключа. Это обеспечивает конфиденциальность и целостность передаваемых данных.

Требуя, чтобы клиент и сервер аутентифицировали друг друга, mTLS обеспечивает более высокий уровень безопасности, что крайне важно для чувствительных сред, где доверие имеет первостепенное значение.

Как реализовать mTLS с помощью RELIANOID #

Чтобы реализовать mTLS с RELIANOID, Следуй этим шагам:

1. Укажите сертификаты сервера: загрузите один или несколько сертификатов сервера, включая при необходимости подстановочные сертификаты, для защиты связи с сервером.
2. Запрос сертификата клиента: выберите режим обработки клиентских сертификатов:

• Попросите сертификат: Необязательно, не завершается сбоем, если клиент не предоставляет сертификат.
• Спроси и потерпи неудачу: Требуется сертификат; соединение не выполняется, если оно не представлено.
• Спрашивайте, но не проверяйте: принимает сертификат без проверки.

3. Конфигурация шифрования: Определите список допустимых шифров, чтобы гарантировать использование безопасных протоколов шифрования.
4. Файл списка ЦС: предоставить файл, содержащий доверенные центры сертификации (CA), которые сервер будет использовать для проверки сертификатов клиентов.
5. Проверить список: загрузить файл с корневыми сертификатами CA в формате PEM. Этот список используется для проверки подлинности сертификатов клиентов в доверенных центрах сертификации.
6. Список CRL: включить файл со списками отзыва сертификатов (CRL) в формате PEM. Это используется для проверки и отклонения любых отозванных сертификатов.

Устанавливая эти конфигурации, вы обеспечиваете безопасную настройку mTLS, которая облегчает взаимную аутентификацию и безопасную связь.

mTLS в современных приложениях #

В последние годы внедрение mTLS значительно выросло, особенно в ответ на растущие угрозы кибербезопасности и нормативные требования. В 2010-е годы и далее наблюдался значительный рост внедрения mTLS в различных отраслях, что было вызвано необходимостью усиления мер безопасности для защиты конфиденциальных данных при передаче.

Варианты использования и преимущества mTLS #

mTLS особенно распространен в средах B2B, где высокие стандарты безопасности имеют первостепенное значение. В таких сценариях ограниченное количество однородных клиентов часто взаимодействует с конкретными веб-сервисами. Операционная нагрузка по управлению сертификатами в этих контролируемых средах смягчается существенными преимуществами безопасности, которые обеспечивает mTLS. Некоторые ключевые варианты использования mTLS включают в себя:

Безопасная связь через API #

mTLS широко используется для защиты связи между различными микросервисами в распределенной системе, гарантируя, что только проверенные сервисы могут взаимодействовать друг с другом.

Финансовые услуги #

В финансовом секторе mTLS помогает защитить конфиденциальные транзакции, гарантируя, что и клиент (например, банковское приложение), и сервер (например, серверная система финансового учреждения) могут доверять друг другу.

Защита данных здравоохранения #

mTLS используется для защиты передачи конфиденциальных медицинских данных между медицинскими устройствами, поставщиками медицинских услуг и облачными сервисами, обеспечивая соответствие таким правилам, как HIPAA.

Заключение #

Взаимная безопасность транспортного уровня (mTLS) основывается на базовых элементах TLS, расширяя его возможности за счет включения взаимной аутентификации. Хотя эта концепция была частью TLS с момента ее ранних версий, в последние годы ее внедрение стало более распространенным из-за растущей потребности в надежных мерах безопасности в современных приложениях. Гарантируя, что обе стороны в канале связи могут аутентифицировать друг друга, mTLS обеспечивает более высокий уровень доверия и безопасности, что делает его важным инструментом для защиты конфиденциальных данных в сегодняшней взаимосвязанной цифровой среде.

Внедрение mTLS с RELIANOID прост благодаря удобным для пользователя параметрам конфигурации. Указывая сертификаты сервера, управляя требованиями к сертификатам клиентов и выбирая приемлемые шифры, вы можете обеспечить надежную безопасность. Кроме того, использование списков CA, списков проверки и файлов CRL повышает доверие и проверку сертификатов. Эта комплексная настройка обеспечивает безопасную взаимную аутентификацию и целостность данных, что делает процесс внедрения mTLS эффективным и действенным.