SSL bezbjednost transportnog sloja

1. Sadržaj


1. Sadržaj 2
2. Uvod 4
3. Implementacija zaštite u TCP/IP protokol steku 5
4. SSL PROTOKOL 6
4.1. Arhitektura SSL protokola 8
4.2. SSL rekord protokol (SSL Record Protocol) 9
4.3. Protokol za promjenu ključa (Change cipher spec protocol) 12
4.4. Protokol za upozorenja (Alert Protocol) 12
4.5. Protokol za uspostavljanje sigurne veze (Handshake Protocol) 13
4.6. Generisanje ključeva 18
5. Testiranje SSL-a 19
5.1. Pasivni napadi na SSL Record Protocol 20
5.2. Aktivni napadi na SSL Record Protocol 20
5.3. Napadi na izbor kriptografskog paketa 20
5.4. Napadi prilikom razmjene ključeva 21
5.5. Napadi na verziju protokola 21
6. Softverska implementacija SSL protokola 21
7. Zaključak 22
8. Literatura 23
8.1. Knjige: 23
8.2. Internet: 23
9. Dodatak 24
9.1. Upotreba Difi-Helman Algoritma 24
9.2. Upotreba RSA algoritma 25
9.3. Upotreba MD5 algoritma 26
9.4. Upotreba DES algoritma 27




SSL protokol
Rezime: SSL protokol je kreiran sa namjerom da omogući praktičan, široko primjenljiv, konekciono orijentisan mehanizam na aplikativnom nivou, za bezbijednu komunikaciju između klijenta i servera. SSL je u stanju da obezbijedi kriptovanje podataka, autentifikaciju servera i klijenta i integritet poruke za jednu TCP/IP konekciju. Kako je SSL ugrađen u gotovo sve pretraživače i Web servere, instaliranje digitalnih sertifikata automatski uključuje i SSL mogućnosti.



2. Uvod

U mnogim mrežama, uključujući i internet, postoji više transportnih protokola. Prilikom programiranja aplikacija morate da izaberete jedan od raspoloživih protokola transportnog sloja. Kako da se odlučite? Najčešće, tako što pažljivo proučite usluge koje nude raspoloživi protokoli transportnog sloja i onda izaberete protokol sa uslugama koja najviše odgovaraju potrebama date aplikacije. Aplikacija na predajnoj strani šalje poruke kroz svoj soket. Soket predstavlja interfejs između procesa aplikacije i transportnog protokola. Za prenos poruka sa druge strane soketa do “vrata” prijemnog soketa odgovoran je transportni protokol.
Smješten između aplikativnog i mrežnog sloja, transportni sloj predstavlja centralni dio slojevite mrežne arhitekture. Njegova najvažnija uloga je neposredno obezbjeđivanje komunikacionih usluga, procesima aplikacija, koji se izvršavaju na različitim računarima. Jedan od ključnih zadataka transportnog sloja je proširivanje usluge isporuke između dva krajnja sistema koje se obavlja u mrežnom sloju, tako da se ostvari usluga isporuke između dva procesa u aplikativnom sloju, koji se izvršavaju na tim krajnjim sistemima. Proces možemo zamisliti i kao program koji se izvršava na krajnjem sistemu. Ukoliko se procesi izvršavaju na istom krajnjem sistemu, oni međusobno komuniciraju međuprocesnom komunikacijom, koristeći pravila kojima upravlja operativni sistem krajnjeg sistema. Procesi koji se odvijaju na dva različita krajnja sistema međusobno komuniciraju razmjenom poruka kroz računarsku mrežu. Predajni proces pravi poruke i šalje ih u mrežu; prijemni proces prima te poruke i po potrebi odgovara vraćajući poruke.
Internet (i uopšte TCP/IP mreže) aplikacijama nude dva transportna protokola: TCP i UDP. Kada (kao programer aplikacije) pravite novu internet aplikaciju, jedna od prvih odluka koju morate da donesete jeste da li ćete koristiti TCP ili UDP protokol. Svaki od njih nudi drugačiji skup usluga aplikacijama koje ga koriste. Model TCP protokola obuhvata uslugu uspostavljanja veze i uslugu pouzdanog prenosa podataka. UDP je pojednostavljeni transportni protokol koji nudi samo najosnovnije usluge, bez uspostavljanja veze i ne nudi uslugu pouzdanog prenosa podataka- to jest, kada neki proces preda poruku u soket protokola UDP, nema garanciju da će ta poruka zaista stići do prijemnog procesa.



3. Implementacija zaštite u TCP/IP protokol steku

Postoji više pristupa u realizaciji zaštite prenosa informacija u računarskim mrežama. Oni su slični po servisima koje pružaju, mehanizmima koje koriste, ali se razlikuju po lokaciji gde se implementiraju u TCP/IP protokol steku.
Jedаn od pristupа je dа se zаštitа implementirа iznаd IP slojа, аli ispod bilo kog trаnsportnog protokolа, kаo što je TCP i UDP. Postoji više prednosti zа implementirаnje zаštite nа ovom nivou, а osnovnа je dа obezbijeđuje sigurаn prenos nа nivou pаketа i trаnspаrentnost zа sve protokole višeg nivoа. Primer zа ovu vrstu zаštite je IPSec protokol.



Drugi pristup je dа se zаštitа implementirа iznаd trаnsportnog slojа. Glаvni predstаvnik ove vrste zаštite je SSL (engl. Secure Sockets Layer) protokol ili TLS (engl. Transport Layer Security) po zvаničnom Internet stаndаrdu. SSL se nаlаzi iznаd TCP slojа i generаlno može se ugrаditi kаo osnovni protokol trаnspаrentаn zа аplikаcijski nivo. Međutim, nаjčešće se ugrаđuje kаo dodаtаk klijentskim i serverskim аplikаcijаmа koje koriste TCP nа trаnsportnom nivou.



Treći pristup je dа se zаštitа implementirа nа аplikаcijskom nivou. Prednost ovog pristupа je dа se zаštitа reаlizuje i rаzvijа premа potrebаmа sаme аplikаcije. Primjeri ovаkvog nаčinа zаštite su SET, S/MIME i PGP protokoli.


U tekstu koji slijedi biće detаljnije objаšnjen SSL protokol.

4. SSL PROTOKOL


SSL predstavlja protokol koji omogućava siguran kanal (sigurnu komunikaciju) između dva uređaja uz mogućnost identifikacije uređaja s kojim komunicirate. SSL je takođe metoda enkripcije podataka putem transportnog protokola poput TCP-a. Razvijen je od Netscape-a, 1994.god. SSL verzija 3.0 objavljena je 1996. godine, a njegov nasljednik TLS predstavljen je 1999. godine od IETF-a.
Siguran kanal o kojem je ovdje riječ je transparentan što znači da podaci koji su poslati s jedne strane nepromijenjeni stižu do druge strane. Ova karakteristika omogućuje jednostavnu implementaciju SSL-a u postojeće standarde. To praktično znači da bi uz malu modifikaciju svaki protokol koji radi preko TCP-a (engl. Transmission Control Protocol) mogao raditi i preko SSL-a.
Kao što smo rekli SSL je razvijen u Netscape-u, vodećoj firmi web pretraživača. Netscapeu je bio potreban način sigurnog komuniciranja koji bi mogli iskoristiti u svojim aplikacijama. Prvenstveno se to odnosilo na Web, no tu su bili i mail i ostali servisi. Web kao najpopularniji među spomenutim servisima je prvi zahtijevao pažnju. Tipična situacija koja je zahtijevala primjenu sigurnog kanala bila je kupovina preko Interneta u kojoj broj kreditne kartice predstavlja informaciju koju treba štiti. Dakle, prvi zadatak koji je SSL trebalo da ispuni je povjerljivost. Informacije koje se šalju između klijenta i servera trebalo bi da ostanu poznate samo njima.
Slučaj kupovine preko Interneta otkriva i druge zadatke koje je SSL morao ispuniti. Autentifikacija – korisnik je morao biti siguran da komunicira s onim serverom s kojim želi ostvariti komunikaciju, a ne nekim trećim koji bi mogao zloupotrijebiti datu informaciju. Sljedeća bitna karakteristika je spontanost. To znači da je korisnik mogao spontano izabrati web server s kojim želi izvršiti određenu transakciju tj. poslovati s onim s kim dosad nije imao nikakvog poslovnog iskustva. Treći cilj i zadatak je bio povezati SSL sa HTTP-om (engl. Hyper Text Transfer Protocol) koji je najviše korišten na Internetu. Odatle proizilazi zahtjev za transparentnošću i pouzdanošću tog protokola. Kasnije je SSL bio proširen na druge protokole.
Novija verzija SSL-a sadržavala je ranije navedene zahtjeve, no protokol je uprkos tome bio poprilično složen. U sljedećoj verziji ispravljeni su neki sigurnosni propusti. Poboljšana je sigurnosna razmjene kriptografskih algoritama, pa je proširen i broj dostupnih algoritama.
Zašto izabrati baš SSL? Spomenimo samo nekoliko podataka. Prema Forrester Research-u u 2001. godini vrijednost on-line prodaje iznosila je 41 milijardu dolara, u 2003. godini 95.7 milijardi dolara i u prethodnoj 2008. godini nevjerovatnih 229 milijardi američkih dolara i to predstavlja oko 10% ukupne prodaje u SAD. SSL kao što smo rekli može štiti i druge protokole poput Usenet newsa, POP, SMTP, LDAP itd.