Узнайте больше о Solar WebProxy

На фоне роста числа кибератак и утечек данных пользователей многие ресурсы прилагают дополнительные усилия для улучшения защиты информации. В частности, с помощью TLS протокола уровня представлений, который использует несколько алгоритмов шифрования данных и способен устанавливать безопасные соединения. Разберемся, какие функции он выполняет, как работает, для чего нужен.

Что такое протокол безопасности TLS

TLS протокол предназначен для защиты информации в процессе ее транспортировки по сети. Он функционирует на транспортном уровне, где для передачи пакетов используется два основных протокола — TCP и UDP. TLS инкапсулируется в TCP, дальше в IP и вниз по модели OSI для передачи данных

Раньше этот протокол фигурировал в основном на страницах онлайн-оплаты, в данный момент он используется на многих сайтах. Распознать его наличие несложно по значку замка в адресной строке, начинающейся с HTTPS.

По сути, HTTPS и протокол TLS тесно взаимосвязаны. Первое наименование означает, что ресурс работает с Hypertext Transfer Protocol Secure, то есть данные на этом сайте защищаются. За алгоритмы обеспечения безопасности как раз и отвечает Transport Layer Security.

Для чего нужен протокол TLS

Мы уже упомянули, что он служит для обеспечения безопасного процесса передачи информации. А конкретнее — предотвращает перехват данных в движении. Это очень важная функция, поскольку злоумышленники часто пытаются заполучить или изменить сведения именно в момент передачи между узлами сети. Но данные будут зашифрованы, поэтому такую схему не получится реализовать.

характеристики протокола tls

Основные характеристики протокола TLS

С целью защиты информации этот протокол генерирует специальные каналы передачи данных, по которым сведения проходят в измененном виде. Существует два варианта шифрования трафика:

  • Симметричное, которое предполагает использование одного и того же открытого ключа для кодирования текста и его расшифровки.
  • Ассиметричное — шифрование, предполагающее наличие двух ключей. Публичный открытый применяется для кодировки информации, закрытый — для возвращения ее в исходный формат.

Ассиметричное шифрование помогает защитить онлайн-транзакции, финансовые и персональные данные. Использование закрытого ключа — гарантия, что информация не будет прочитана посторонними лицами. Ассиметричное шифрование надежнее, чем симметричное, но требует больших вычислительных мощностей и гораздо медленнее работает.

Симметричное шифрование в реализации быстрее и проще, чем ассиметричное. Оно часто используется в приложениях для коммуникаций, в облачных хранилищах и системах, требующих высокой производительности.

Этапы установки соединения по протоколу TLS

Соединение устанавливается в несколько этапов по принципу «рукопожатия»:

  • Приветствие, в процессе которого сервер и клиент отправляют друг другу сообщения, то есть «представляются». На этом же этапе решается, какие способы кодирования будут применяться для безопасной передачи информации.
  • Обмен ключами для последующих шифрования и раскодировки сообщений.
  • Завершение рукопожатия, то есть тот этап, когда все компоненты сессии подтверждают готовность к дальнейшей работе.
  • Разделение данных на части для более удобного шифрования. Этот этап работы протокола безопасности TLS называется фрагментацией.
  • Компрессия, то есть сжатие информации.
  • Преобразование фрагментов данных по установленному методу.
  • Аутентификация фрагментов, то есть удостоверение цифровой подписью или специальным кодом.
  • Передача видоизмененных и аутентифицированных конфиденциальных сведений по узлам сети между участниками соединения.

Кажется, что этот процесс сложный и долгий, но по факту все происходит буквально за секунды.

Протоколы и их существующие версии

Многие путают протокол TLS с не менее известным SSL. Это Secure Sockets Layer, который тоже отвечает за безопасность информации, но фактически он давно устарел и редко применяется в качестве единственного средства защиты от злоумышленников. TLS создан на базе одной из его версий — SSL 3.0.

Существует несколько вариаций протокола безопасности TLS:

  • 1.0 — версия, появившаяся в 1999 году как обновление SSL 3.0.
  • 1.1 — версия, которую внедрили в 2006 году. Это обновление позволило защититься от ряда атак с эксплуатацией уязвимостей в работе протокола, использовать инициализацию.
  • 1.2 — версия, которая пришла на смену 1.1 в 2008 году. Был улучшен процесс обмена методами между узлами, заменены устаревшие хэш-функции.
  • 1.3 — обновление 2018 года. Эта версия подразумевала разделение процессов определения ключей, расширение механизмов аутентификации, запрет сжатия данных и других несовершенных алгоритмов работы с информацией.

Последняя версия протокола позволяет ускорять процессы установления соединений. Благодаря этой опции передача данных осуществляется намного быстрее без потери безопасности.

безопасности протокола tls

Идентификация и аутентификация

Протокол безопасности TLS помимо шифрования информации и сохранения ее целостности также позволяет проверить авторство передаваемых данных. Для этого используются специальные ключи. TLS применяет криптографию с публичными (открытыми). С ее помощью узлы могут устанавливать общие ключи шифрования без необходимости получать какие-либо дополнительные сведения друг о друге.

Теперь о процессе аутентификации. В рамках процедуры рукопожатия при создании соединения протокол устанавливает подлинность как сервера, так и клиента. Этот процесс называется аутентификацией. Он необходим, чтобы клиент был уверен, что сервер именно тот, который нужен. Например, банковский. И, в свою очередь, сервер должен убедиться, что запрашиваемую информацию ему пересылает не постороннее лицо.

Также в связи с протоколом TLS часто звучит такое понятие, как сертификаты SSL/TLS. Это цифровые документы, подтверждающие легитимность сайтов и подлинность используемых ключей шифрования данных. Такие сертификаты выдают удостоверяющие центры, выступающие арбитрами.

Уязвимости и улучшения протокола TLS

Ни один, даже самый надежный и безопасный, протокол не совершенен. Для примера — перечень уязвимостей для более старых версий TLS:

  • Poodle — уязвимость, которой подвержены клиенты или сервисы, использующие версию SSLv3. Она имеется, если протокол осуществляет некорректную проверку содержимого посланий. В таком случае может отсутствовать верификация со стороны получателя, то есть у злоумышленников появляется шанс перехватить и подменить данные.
  • Heartbleed — уязвимость, которая нередко возникает при использовании OpenSSL. Она позволяет читать память на клиентах или серверах в основном с целью получения закрытого ключа для расшифровки посланий.
  • Beast — слабые места в версии SSL 1.0/TLS 3.0, которые позволяют использовать специальную утилиту для дешифрования сведений.

Чтобы свести риски возникновения уязвимостей к минимуму, программисты регулярно выпускают обновления протокола безопасности TLS, а владельцы ресурсов по возможности внедряют усовершенствованные версии.

применения протокола безопасности tls

Применение протокола TLS в различных контекстах

Протокол безопасности используется для шифрования электронной почты с целью защиты конфиденциальных сообщений, обеспечения быстрой и безопасной доставки. Он позволяет защищать послания от несанкционированного перехвата в движении.

Протокол TLS также применяется для обеспечения безопасности интернет-ресурсов, работающих с HTTPS. Однако при использовании веб-объектов не стоит полагаться только на него — необходимо предусмотреть дополнительные меры защиты данных. Например, Secure web gateway шлюз Solar webProxy. В нем, помимо поддержки самой актуальной версии TLS 1.3, реализованы: собственный категоризатор для блокирования доступа к сомнительным веб-ресурсам, прокси, обратный прокси и другие модули.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Протокол TLS играет важную роль в защищенном обмене данными, поэтому стоит использовать продукты, которые поддерживают самые свежие версии протокола. Также целесообразно применять решения, позволяющие реализовать безопасный выход в интернет — SWG-шлюзы. Один из лучших по эксплуатационным и техническим характеристикам — отечественный продукт Solar webProxy. Он без проблем интегрируется с другими защитными системами, эффективен против большинства сетевых угроз, связанных с передачей данных.

ДРУГИЕ СТАТЬИ ПРОДУКТА

Еще больше о наших возможностях

Gateway (шлюз веб-безопасности): что такое сетевой шлюз и для чего он нужен

Gateway (шлюз веб-безопасности): что такое сетевой шлюз и для чего он нужен

Узнать больше
Фильтр контента для школ и образовательных учреждений

Фильтр контента для школ и образовательных учреждений

Узнать больше
Шлюз веб-безопасности: что это такое и как работает

Шлюз веб-безопасности: что это такое и как работает

Узнать больше
Контроль трафика: как реализуется и когда необходим

Контроль трафика: как реализуется и когда необходим

Узнать больше
Контентная фильтрация: как работает и где применяется

Контентная фильтрация: как работает и где применяется

Узнать больше