非对称加密是这样的一把锁,有两把钥匙,任意一把钥匙可以把锁锁上,只有另一把钥匙才能将锁打开。这两把钥匙是成对的,可以互相解密。其中一把是公开的公钥,另一把是服务器持有的私钥。
任何人都可以用公钥加密一段消息发送给服务器,做到安全发送。另一方面,服务器可以用私钥加密一段消息,将消息明文和密文发送给接收者,以此证明自己的真实身份,这叫做签名。当然,现实中,是对消息的摘要进行签名加密,因为摘要比较小。
TLS的第一步,就是让发送者持有服务器的公钥。通常获得服务器公钥的方式,都是向服务器进行询问,然后由服务器明文发送过来的。为了保证这一步的安全性,确保明文发送过来的公钥没有被串改,我们又发明了证书。
证书由服务器名称信息和服务器公钥组成,然后加上证书签发机构CA和签发机构对前面信息的签名。改用证书机制后,服务器以明文发送自己的证书信息,使用者用CA的公钥验证证书签名,核对相关的服务器信息,然后就可以信任服务器的公钥了。
至于CA公钥的传递方式,一般是内置的或者通过实体进行传递。
一般服务器是不限制使用者访问的,所以服务器配置了证书和私钥,让发送者能够安全的从第一步开始建立加密通信机制。即使使用者不验证服务器证书,TLS仍旧是以加密方式进行,虽然安全度不是最高,但是屏蔽掉无聊的阿猫阿狗访问已经足够了。
更进一步,服务器可以配置双向认证,配置CA证书并要求认证使用者的证书。那么使用者在访问前就要配置由CA签发的个人证书和私钥,在第一步开始时把自己的证书和随机签名发过去让服务器进行认证。
使用双向认证的时候,通信的安全性已经足够高了:消息是加密的,并且不太容易在某个环节被串改,而使用者必须经过服务器用自己的CA签发授权证书后才能访问服务。
TLS的运用其实应该非常广,只要不是内网服务,而是向不安全的互联网公开的服务,并且在通信上没有使用任何加密手段,也没有特别有效的客户鉴权,都应该使用TLS。
比如有时候因为某种原因,不得不向互联网暴露mysql,redis或者其他开源软件的服务端口,这种大作死的行为,软件自带的脆弱的客户鉴权机制就跟杂草一样一踩就倒,已经是业界人尽皆知的情形。
如果能为这些开放的服务端口加上TLS双向认证通信,基本能把侵害排除99%了吧。那如何给这些服务增加TLS安全通信呢?
首先, 把公开的服务改成内网服务 。
第二, 在服务器和客户端之间配置TLS tunnel ,通过tunnel转发客户端和服务器之间流量。有很多TLS tunnel客户端可以使用,这种方式也不会对原系统造成任何改动,所谓各司其职。
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