TLS માં ઊંડાણપૂર્વક: HTTPS પાછળનો ક્રિપ્ટોગ્રાફિક જાદુ

૧. હેન્ડશેક ફ્લો સંપૂર્ણપણે ઉકેલાઈ ગયો છે

TLS સુરક્ષિત સંચારનો પાયો સેટઅપ સમયે હેન્ડશેક ડાન્સ છે. ચાલો માનક TLS હેન્ડશેક ફ્લોને તોડી નાખીએ:

 

આકૃતિ 2: એક લાક્ષણિક TLS હેન્ડશેક ફ્લો.

1️⃣ TCP કનેક્શન સેટઅપ

ક્લાયંટ (દા.ત., બ્રાઉઝર) સર્વર (સ્ટાન્ડર્ડ પોર્ટ 443) સાથે TCP કનેક્શન શરૂ કરે છે.

2️⃣ TLS હેન્ડશેક તબક્કો

○ ક્લાયંટ હેલો: બ્રાઉઝર સર્વર નેમ ઇન્ડિકેશન (SNI) સાથે સપોર્ટેડ TLS વર્ઝન, સાઇફર અને રેન્ડમ નંબર મોકલે છે, જે સર્વરને જણાવે છે કે તે કયા હોસ્ટનામને ઍક્સેસ કરવા માંગે છે (બહુવિધ સાઇટ્સ પર IP શેરિંગ સક્ષમ કરીને).

○ સર્વર હેલો અને પ્રમાણપત્ર મુદ્દો: સર્વર યોગ્ય TLS સંસ્કરણ અને સાઇફર પસંદ કરે છે, અને તેનું પ્રમાણપત્ર (જાહેર કી સાથે) અને રેન્ડમ નંબરો પાછું મોકલે છે.

○ પ્રમાણપત્ર માન્યતા: બ્રાઉઝર સર્વર પ્રમાણપત્ર સાંકળને વિશ્વસનીય રૂટ CA સુધી ચકાસે છે જેથી ખાતરી કરી શકાય કે તે બનાવટી નથી.

○ પ્રીમાસ્ટર કી જનરેશન: બ્રાઉઝર એક પ્રીમાસ્ટર કી જનરેટ કરે છે, તેને સર્વરની પબ્લિક કી સાથે એન્ક્રિપ્ટ કરે છે અને તેને સર્વર પર મોકલે છે. બે પક્ષો સત્ર કી વાટાઘાટો કરે છે: બંને પક્ષોના રેન્ડમ નંબરો અને પ્રીમાસ્ટર કીનો ઉપયોગ કરીને, ક્લાયંટ અને સર્વર સમાન સપ્રમાણ એન્ક્રિપ્શન સત્ર કીની ગણતરી કરે છે.

○ હેન્ડશેક પૂર્ણતા: બંને પક્ષો એકબીજાને "સમાપ્ત" સંદેશાઓ મોકલે છે અને એન્ક્રિપ્ટેડ ડેટા ટ્રાન્સમિશન તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે.

3️⃣ સુરક્ષિત ડેટા ટ્રાન્સફર

બધા સેવા ડેટા વાટાઘાટ કરેલ સત્ર કી સાથે સમપ્રમાણરીતે એન્ક્રિપ્ટેડ છે, જો તેને વચ્ચેથી અટકાવવામાં આવે તો પણ, તે ફક્ત "વિકૃત કોડ" નો સમૂહ છે.

4️⃣ સત્ર પુનઃઉપયોગ

TLS ફરીથી સેશનને સપોર્ટ કરે છે, જે તે જ ક્લાયન્ટને કંટાળાજનક હેન્ડશેક છોડી દેવાની મંજૂરી આપીને કામગીરીમાં ઘણો સુધારો કરી શકે છે.
અસમપ્રમાણ એન્ક્રિપ્શન (જેમ કે RSA) સુરક્ષિત છે પણ ધીમું છે. સપ્રમાણ એન્ક્રિપ્શન ઝડપી છે પણ કી વિતરણ બોજારૂપ છે. TLS "બે-પગલાં" વ્યૂહરચનાનો ઉપયોગ કરે છે - પહેલા અસમપ્રમાણ સુરક્ષિત કી એક્સચેન્જ અને પછી ડેટાને અસરકારક રીતે એન્ક્રિપ્ટ કરવા માટે સપ્રમાણ યોજના.

2. અલ્ગોરિધમનો વિકાસ અને સુરક્ષા સુધારણા

આરએસએ અને ડિફી-હેલમેન
○ આરએસએ
સત્ર કીને સુરક્ષિત રીતે વિતરિત કરવા માટે TLS હેન્ડશેક દરમિયાન તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થયો હતો. ક્લાયંટ સત્ર કી જનરેટ કરે છે, તેને સર્વરની પબ્લિક કી સાથે એન્ક્રિપ્ટ કરે છે અને તેને એવી રીતે મોકલે છે કે ફક્ત સર્વર જ તેને ડિક્રિપ્ટ કરી શકે.

○ ડિફી-હેલમેન (DH/ECDH)
TLS 1.3 મુજબ, RSA નો ઉપયોગ હવે કી એક્સચેન્જ માટે થતો નથી કારણ કે તે વધુ સુરક્ષિત DH/ECDH અલ્ગોરિધમ્સની તરફેણમાં છે જે ફોરવર્ડ સિક્રેસી (PFS) ને સપોર્ટ કરે છે. જો ખાનગી કી લીક થઈ જાય, તો પણ ઐતિહાસિક ડેટા અનલોક કરી શકાતો નથી.

TLS સંસ્કરણ	કી એક્સચેન્જ અલ્ગોરિધમ	સુરક્ષા
ટીએલએસ ૧.૨	આરએસએ/ડીએચ/ઇસીડીએચ	ઉચ્ચ
ટીએલએસ ૧.૩	ફક્ત DH/ECDH માટે	વધુ ઉચ્ચ