第7讲 ssl协议

0安全协议与标准北京信息科技大学刘凯[e-mail]第7讲1安全协议与标准第五章SSL协议和TLS协议2第五章SSL协议和TLS协议概述SSL协议规范TLS协议规范TLS/SSL的应用安全性分析3上节课回顾ssl协议提供的服务?握手协议的作用及工作过程?SSL记录协议的功能及操作过程?45.3TLS协议规范5.3.1协议综述TLS体系结构与SSL相同TLS记录协议利用两种基本方式提供安全的连接连接的机密性连接的可靠性TLS握手协议使用3种基本方式提供安全的连接:(1)对等实体的认证使用不对称的或公钥密码体制(2)共享密码协商的安全性(3)密码协商的可靠性55.3TLS协议规范5.3.2TLS中的改进部分1.版本号：主要版本是3，次要版本是12.消息验证码：实际算法和MAC计算范围3.伪随机函数：使用了PRF伪随机函数以扩展密码为数据块4.警告码：还定义了许多附加码5.密码组：在密钥交换和对称加密算法中，不支持Fortezza65.3TLS协议规范5.3.2TLS中的改进部分6.客户机证书类型：TLS不包括Fortezza方案7.Certicate_Very和结束消息：Certicate_Very消息中，MD5和SHA-1只在handshake_message中计算；8.结束消息的哈希计算不同9.密码计算：master_secret的计算方法不同10.填充：填充字节可以是最大到255字节的任意数量。继续7消息验证码在TLS中采用了RFC2104定义的HMAC算法。返回8伪随机函数数据扩展函数9伪随机函数数据扩展函数返回105.4TLS/SSL的应用5.4.1TLS/SSL与电子商务SSL安全协议是国际上最早应用于电子商务的一种网络安全协议.被认为是WEB浏览器和服务器的标准安全性措施SSL在网上商店和电子交易中都有很多的应用,但存在很多弊端在涉及多方交易时,只能提供客户与服务器的双方认证,不能协调多方的安全传输和信任关系SSL协议有利于商家而不利于客户115.4TLS/SSL的应用5.4.1TLS/SSL与电子商务3-Dsecure技术125.4TLS/SSL的应用5.4.1TLS/SSL与电子商务3-Dsecure技术在线付款体系结构3-DSecure（表示三域安全性）是Visa和MasterCard于2001年推出的。它基于SSL和TLS，可提供由第三方进行的身份验证。三个域中的每个域都对应于一种用户类型：发卡行域，包含持卡人身份验证功能银行间域，允许其他两个域通过Internet进行通信收单行域135.4TLS/SSL的应用5.4.1TLS/SSL与电子商务3-Dsecure技术3-DSecure在三个域之间传送信息以完成信用卡支付的过程，并在三个域之间平均分配责任：持卡人的银行验证其客户身份商户的银行验证其商户身份银行间域允许商户开始以相同方式验证买方的身份，而无论买方使用的是什么方法•145.4TLS/SSL的应用5.4.2利用TLS/SSL保证HTTP的安全性目前已成为IETF的RFC草案的TLS应用有两种:HTTPUpgradetoTLS(RFC2817)HTTPoverTLS(RFC2818)TLS/SSL能以两种形式实现将TLS/SSL嵌入到操作系统内核在应用层以库形式实现将TLS/SSL应用于HTTP之中时,采用层无关技术可简化复杂性,增加可移植性.155.4TLS/SSL的应用5.4.2利用TLS/SSL保证HTTP的安全性1.HTTPS1998年IETF开始考虑将这类应用标准化,HTTPS由RFC2818所定义HTTPS是在互联网上利用TLS保证HTTP连接的安全性的第一个方案HTTPS使得用户在TLS之上使用HTTPHTTPS与传统HTTP使用不同的端口为区别与普通HTTP,使用”https”协议标识.165.4TLS/SSL的应用5.4.2利用TLS/SSL保证HTTP的安全性1.HTTPS(1)建立HTTPS连接HTTP客户的代理也可以作为TLS客户的代理.建立TLS连接后,客户可以开始HTTP请求所有HTTP数据必须作为TLS的应用数据发送(2)连接的关闭TLS规定通信的双方在关闭连接时,必须先交换关闭警告当应用层不再有数据发送时,可以产生一个”不完全关闭”175.4TLS/SSL的应用5.4.2利用TLS/SSL保证HTTP的安全性2.使用TLS将HTTP升级在已建立的TCP连接上使用HTTP/1.1的升级机制初始化TLS这种方式允许共用传统的HTTP端口允许虚拟主机185.4TLS/SSL的应用5.4.2利用TLS/SSL保证HTTP的安全性2.使用TLS将HTTP升级(1)客户升级选择升级强制升级服务器接受升级请求195.4TLS/SSL的应用5.4.2利用TLS/SSL保证HTTP的安全性2.使用TLS将HTTP升级(2)服务器升级选择列出强制列出(3)通过代理升级跳与跳之间升级的含义用CONNECT请求一个通道用CONNECT建立一个隧道205.5安全性分析1.验证思想在SSL协议中,信任是建立在CA的权威之上的.客户和服务器各自都存放着多个CA自签证书2.握手协议的安全性设计(1)验证支持三种验证方式.(2)密钥交换匿名密钥交换非匿名密钥交换215.5安全性分析3.应用数据的保护使用HMAC作为消息验证算法,可阻止重放攻击和截断连接攻击消息类型保证了发给一个SSL记录层客户的消息不会发给其他的客户序列号确保删除或者重排序消息攻击可以被检测出来序列号为64位,保证不会溢出从一个实体发出的消息不会被插入到另一个实体发出的消息225.5安全性分析4.对各种攻击的保护(1)防止版本重放攻击(2)对握手协议的攻击(3)会话的恢复(4)侦听和中间人攻击(5)流量数据分析攻击(6)截取再拚接攻击(7)短包攻击(8)报文重放攻击(9)密码组件回退攻击235.6SSL的配置及应用SSL的配置及应用在RedHat7.1中配置SSLSSL代理客户端使用在IIS上基于SSL的信息安全通道的构建CiscoCatalyst6500系列交换机和7600系列上的SSL服务模块OPENSSLAPI继续24在RedHat7.1中配置SSL在REDHAT7.1中进行SSL配置的基本过程:安装APACHE和OPENSSL创建自己的CA生成服务器的证书请求签署证书更改/etc/httpd/conf/httpd.conf示例文件测试返回25安装APACHE和OPENSSLREDHAT7.1中已经自带了APACHE1.3.19和OPENSSL0.9.6,在安装LINUX时选择安装WebServer和MOD_SSL即可,同时,配置Linux的起动模块,使HTTPD在Linux起动时自动运行。26#cd/usr/share/ssl/misc#./CA-newca屏幕提示:CAcertificatefilename(orentertocreate)MakingCAcertificate...Usingconfigurationfrom/usr/share/ssl/openssl.cnfGeneratinga1024bitRSAprivatekey.....++++++writingnewprivatekeyto'./demoCA/private/./cakey.pem'EnterPEMpassphrase:Verifyingpassword-EnterPEMpassphrase:-至此,在当前目录下生成了demoCA的目录,CA的证书就在该目录下,文件名为cacert.pem创建自己的CA27生成服务器的证书请求#./CA-newreq屏幕上出现如下的提示:Usingconfigurationfrom/usr/share/ssl/openssl.cnfGeneratinga1024bitRSAprivatekey.++++++writingnewprivatekeyto'newreq.pem'EnterPEMpassphrase:Verifyingpassword-EnterPEMpassphrase:在当前目录下生成了一个名为newreq.pem的文件,包含了要生成服务器数字证书的请求。28签署证书#./CA-sign屏幕上出现如下的提示:Usingconfigurationfrom/usr/share/ssl/openssl.cnfEnterPEMpassphrase:CertificateistobecertifieduntilNov1913:46:192002GMT(365days)Signthecertificate?[y/n]:y1outof1certificaterequestscertified,commit?[y/n]y29更改/etc/httpd/conf/httpd.conf建立一个新目录,如/var/。在＜IfDefineHAVE_SSL＞中修改DocumentRoot“/var/”为DocumentRoot“/var/”更改服务器的证书文件的相关配置#cpnewcert.pem/etc/httpd/conf/ssl.crt/server.pem在＜IfDefineHAVE_SSL＞中修改SSLCertificateFile/etc/httpd/conf/ssl.crt/server.crtSSLCertificateFile/etc/httpd/conf/ssl.crt/server.pem更改服务器的证书密钥文件的相关配置#cpnewreq.pem/etc/httpd/conf/ssl.key/server.pem在＜IfDefineHAVE_SSL＞中修改SSLCertificateKeyFile/etc/httpd/conf/ssl.key/server.key为SSLCertificateKeyFile/etc/httpd/conf/ssl.key/server.pem30示例文件在SSL的根目录中生成一个index.html,它是如下所示:＜html＞这是SSL示例!＜/html＞31测试假如Web服务器的DNS名称是dell.es.com.在浏览器的URL地址栏里输入，浏览器便会显示APACHE安装时确省的TestPage.在浏览器的URL地址栏里输入，注意:是https而不是http!浏览器会提示站点已经采用了SSL进行数据的加密传输.32SSL代理客户端使用下载SSL到本地机器的硬盘上后，双击ssl.exe,按照提示默认提示安装。根据上网方式的不同，要作不同设置通过拨号上网通过局域网上网返回33通过拨号上网双击打开浏览器，在菜单中点选工具--Internet选项点选连接，在拨号设置里选择所用拨号连接，再点选设置按钮勾选使用代理服务器，然后点选高级按钮在Secure栏中输入代理服务器地址127.0.0.1，端口8080，点击确定按钮完成设置34通过局域网上网双击打开浏览器，在菜单中点选工具--Internet选项点选连接，然后点选局域网设置按钮在Secure栏中输入代理服务器地址127.0.0.1，端口8080，点击确定按钮完成设置(注意:上一栏中的代理服务器和端口均不能作设置)若需要使用代理服务器，则运行SSL客户端，启动后在桌面右下角的启动图标上点右键35在IIS上基于SSL的信息安全通道的构建操作系统为Windows2003Server；WEB服务器为IIS；CA认证中心采用Windows2003Serv