一、SSL/TLS协议原理
SSL(Secure Socket Layer)和TLS(Transport Layer Security)是一组安全协议,用于在互联网上的传输层(第4层)保护数据传输的安全。SSL最初由网景公司提出,后经IETF组织标准化并改名为TLS。
SSL/TLS协议使用了公开密钥加密(Public Key Cryptography)技术,通过三个阶段来实现通信过程的安全保护:
- 握手协议:客户端和服务端协商使用的加密算法、密钥长度等参数,实现密钥交换和套接字协议版本的确认。
- 密钥交换协议:对称密钥加密技术,将握手协议中协商好的密钥传输给客户端和服务端,用于加密后续的通信数据。
- 数据传输协议:将待传输的数据分为小块,并使用对称密钥加密技术对每块数据进行加密,再传输给对方。
SSL/TLS协议是目前应用最广泛的加密协议之一。
二、SSL/TLS协议信息泄露漏洞
SSL/TLS协议中存在着信息泄露漏洞。攻击者可以通过以下方式窃取加密通信的信息:
1. 中间人攻击(Man-in-the-middle Attack)
中间人攻击是指攻击者截获通信双方的加密数据,然后在不被双方察觉的情况下篡改数据或者偷取机密信息。攻击者可以通过欺骗客户端或服务端,以为其与对方建立的是安全加密通信而实际上所有的通信数据都被攻击者截获。
中间人攻击可以通过以下方式实施:
- 欺骗服务端,让其以为攻击者是客户端,同时欺骗客户端,让其以为攻击者是服务端。
- 欺骗客户端,让其向攻击者发送信息后,再将信息转发给服务端。攻击者同样也可以将服务端的信息偷取后再转发给客户端。
防范中间人攻击的方法有:
- 正确认证:在建立连接的过程中,客户端需要验证服务器的证书是否合法。这可以通过在本地存储服务器的证书或通过证书颁发机构HTTPS申请来实现。
- 使用HTTPS代理:使用HTTPS代理可以限制攻击者的攻击范围,增强安全性。
2. BEAST攻击
BEAST(Browser Exploit Against SSL/TLS)攻击指的是攻击者通过篡改客户端与服务端的加密通信,找到Cookie信息的明文,再将其发送给自己。这个漏洞是由于SSL/TLS协议中的块加密算法所导致的。块加密算法将每一块的数据分组(通常64比特),并对每一块进行加密。攻击者可以通过逐步破解每一块的密文,识别出明文登录信息。
防范BEAST攻击的方法有:
- 升级到TLS 1.1或TLS 1.2版本以上:TLS 1.1和TLS 1.2版本都能够保护序列化过程,因此无法被BEAST攻击。
- 使用RC4加密算法:RC4加密算法的工作方式能够抵御BEAST攻击。
3. CRIME攻击
CRIME(Compression Ratio Info-leak Made Easy)攻击是指攻击者通过篡改客户端与服务端的加密通信,识别出明文登录信息。CRIME攻击是利用SSL/TLS协议的压缩功能进行的,攻击者能够通过枚举每一个字符的出现频率,在压缩字典中逐步猜测密码。
防范CRIME攻击的方法有:
- 升级到TLS 1.2或者更高的版本:TLS 1.2中已经将压缩功能移除,因此无法被CRIME攻击。
- 禁用数据压缩功能:禁用数据压缩功能来避免CRIME攻击。
三、代码实例
以下是使用Python语言实现SSL/TLS协议的客户端和服务端的示例代码:
import socket import ssl host = 'www.example.com' port = 443 context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_CLIENT) context.load_verify_locations('cacert.pem') with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as sock: with context.wrap_socket(sock, server_hostname=host) as ssock: ssock.connect((host, port)) ssock.sendall(b'Hello, World!') data = ssock.recv(1024) print(repr(data))
import socket import ssl host = 'localhost' port = 443 context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_SERVER) context.load_cert_chain(certfile='server.crt', keyfile='server.key') with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as sock: sock.bind((host, port)) sock.listen() with context.wrap_socket(sock, server_side=True) as ssock: conn, addr = ssock.accept() print('Connected by', addr) data = conn.recv(1024) conn.sendall(data)