HTTPS і TLS: як насправді працює замок у браузері

Що таке HTTPS — і чим він не є

Коли ви заходите на сайт і бачите в адресному рядку https:// разом з іконкою замка, перед вами HTTPS — HyperText Transfer Protocol Secure. Це означає, що з'єднання між вашим браузером і веб-сервером зашифроване.

Але ось що дивує більшість людей: HTTPS не означає, що сайт надійний або легітимний. Фішинговий сайт може — і часто дійсно використовує — HTTPS. Замок лише підтверджує, що ваше з'єднання з цим сервером зашифроване, але не те, що сервер належить саме тому, кому ви думаєте.

HTTPS працює на основі TLS (Transport Layer Security) — криптографічного протоколу. TLS прийшов на зміну старішому SSL, хоча ці терміни досі використовують як синоніми. Якщо хтось каже «SSL-сертифікат» — майже напевно мається на увазі TLS-сертифікат.

TLS-рукостискання: як встановлюється захищене з'єднання

Кожного разу, коли браузер підключається до HTTPS-сайту, він виконує TLS-рукостискання за лічені мілісекунди. Ось що відбувається:

1. Client Hello: браузер надсилає серверу повідомлення з підтримуваними версіями TLS і наборами шифрів.
2. Server Hello: сервер відповідає, вибираючи узгоджену версію TLS і набір шифрів, та надсилає свій цифровий сертифікат.
3. Перевірка сертифіката: браузер звіряє сертифікат зі списком довірених центрів сертифікації (CA), вбудованих в ОС і браузер. Він перевіряє, що сертифікат дійсний, не прострочений і виданий для правильного домену.
4. Обмін ключами: браузер і сервер виконують обмін ключами (за допомогою алгоритмів на кшталт ECDHE), щоб отримати спільний сесійний ключ — не передаючи сам ключ по мережі.
5. Початок зашифрованої комунікації: всі подальші дані шифруються симетрично за допомогою сесійного ключа.

Геніальність підходу в тому, що навіть якщо хтось записав кожен пакет вашого TLS-рукостискання, вивести з нього сесійний ключ неможливо — це і є пряма секретність (forward secrecy).

Що таке TLS-сертифікат?

TLS-сертифікат — це цифровий документ, що підтверджує ідентичність сервера. Він містить:

• Доменне ім'я, для якого він виданий
• Відкритий ключ сервера
• Видавця — центр сертифікації
• Термін дії
• Цифровий підпис від CA

Центри сертифікації — це організації, яким довіряють підтверджувати, що домен контролює саме та особа, яка заявляє про право на нього. Існує три рівні перевірки:

• Перевірка домену (DV): CA підтверджує, що ви контролюєте домен. Швидко і дешево (часто безкоштовно через Let's Encrypt). Особу не перевіряють.
• Перевірка організації (OV): CA верифікує існування організації та право власності на домен. Вища довіра, складніший процес.
• Розширена перевірка (EV): ретельна перевірка юридичної особи. Раніше назва компанії відображалася зеленим у браузерах — більшість браузерів скасували цей візуальний індикатор.

Для більшості цілей сертифікати DV (наприклад, від Let's Encrypt) забезпечують надійне шифрування. Рівень перевірки не впливає на стійкість шифрування — лише на обсяг ідентифікації.

Від чого захищає TLS

TLS забезпечує три властивості безпеки:

• Конфіденційність: дані зашифровані і нечитабельні для того, хто перехоплює трафік.
• Цілісність: MAC (Message Authentication Code) гарантує, що дані не можна змінити під час передачі непомітно.
• Автентифікація: сертифікат підтверджує, що ви спілкуєтесь із потрібним сервером (якщо ви довіряєте ланцюжку CA).

Це робить TLS дуже ефективним проти пасивного підслуховування — той, хто прослуховує трафік у публічній Wi-Fi-мережі, не зможе прочитати ваш HTTPS-трафік.

Від чого TLS не захищає

• Скомпрометовані пристрої: якщо на вашому пристрої є шкідливе ПЗ, воно може перехоплювати дані до шифрування або після розшифрування.
• Шкідливі сайти з дійсними сертифікатами: легітимний сертифікат на шахрайському сайті означає, що ваш трафік до нього зашифрований — але вас усе одно обманюють.
• Компрометація центру сертифікації: якщо CA зламано або він видав підроблені сертифікати, зловмисники можуть видавати себе за легітимні сайти. Це вже траплялося (наприклад, DigiNotar у 2011 році).
• Вміст на сервері: TLS захищає дані лише під час передачі. Те, що сервер робить з вашими даними після їх отримання, — зовсім інша тема.

Версії TLS і чому це важливо

Не всі версії TLS однакові:

• TLS 1.0 і 1.1: застарілі. Мають відомі вразливості. Жоден сучасний браузер їх не приймає.
• TLS 1.2: широко підтримується, загалом безпечний при правильному налаштуванні.
• TLS 1.3: найактуальніша версія. Швидше рукостискання, видалено застарілі набори шифрів, обов'язкова пряма секретність. Використовуйте саме її при налаштуванні сервера.

Перевірити версію TLS на сайті можна, натиснувши на замок у браузері та переглянувши деталі сертифіката, або за допомогою інструментів на кшталт тесту серверів SSL Labs (ssllabs.com/ssltest).

Практичні висновки

• Завжди переконуйтесь, що сайти з чутливими даними (банківські, магазини, облікові записи) використовують HTTPS — дивіться на замок
• Не вважайте сайт із замком захищеним від шахрайства — уважно перевіряйте доменне ім'я
• HTTPS не захищає ваші дані після того, як вони потрапляють на сервер
• Перевіряйте налаштування TLS свого сайту за допомогою SSL Labs
• Надавайте перевагу сайтам із TLS 1.3 і заголовком HSTS (який примусово вмикає HTTPS-з'єднання)