Protocoles SSL/TLS
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Le document présente une analyse détaillée des protocoles SSL/TLS, incluant leur historique, leur fonctionnement, et leur architecture. Il décrit les principales fonctionnalités de ces protocoles en matière de sécurité, telles que la confidentialité, l'intégrité des échanges, et les mécanismes d'authentification. Enfin, il aborde les étapes du processus de handshake et les échanges de messages lors de l'établissement d'une connexion sécurisée.
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Références
Transport Layer Security, Wikipedia.org
[https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Transport_Layer_Security&oldid=711145576]
Les VPN : Fonctionnement, mise en oeuvre et maintenance des Réseaux Privés Virtuels, ENI Editions (J-P. Archier)
Réseaux Privés Virtuels - VPN, Frameip [http://www.frameip.com/vpn/] (X. Lasserre, T. Klein, _SebF)
SSL/TLS : Etat des lieux et recommandations, ANSSI : Agence nationale de la sécurité des systèmes d’information
[http://www.ssi.gouv.fr/uploads/IMG/pdf/SSL_TLS_etat_des_lieux_et_recommandations.pdf] (O. Levillain)
49](https://image.slidesharecdn.com/cpkmlf1bssetucpb6xa9-signature-a01fb0918b0522ce7f5005e8a9ae855a5c4869ec52265832a8d4bf2758912d31-poli-160321150415/85/Protocoles-SSL-TLS-49-320.jpg)
Protocoles SSL/TLS
- 1. Thomas Moegli Ing. HES Msc. Télécommunications - Réseaux et Sécurité IT Protocoles SSL/TLS
- 3. Thomas Moegli ๏ Définition ๏ SSL : Secure Socket Layer ๏ TLS : Transport Layer Security ๏ SSL/TLS offrent les services suivants : ๏ Confidentialité et intégrité des échanges ๏ Authentification du serveur ๏ Authentification du client (optionnel) ๏ SSL/TLS assurent la protection de plusieurs protocoles applicatifs (HTTP, FTP, SMTP, POP, …) ๏ Les dernières versions assurent également les communications UDP ๏ SSL/TLS est asymétrique ๏ Deux rôles distincts : client et serveur ๏ Côté client : logiciel SSL/TLS, navigateur Web gérant SSL/TLS ๏ Côté serveur : serveur Windows ou boîtier spécialisé Protocoles SSL/TLS 3
- 4. Thomas Moegli ๏ Couche réseau (Couche 3) : Protocole IPSec ๏ Transparent pour les couches supérieures ๏ Filtrage du trafic au niveau du réseau ๏ Couche Transport : SSL/TLS ๏ Couche Applicative : Kerberos, S/MIME, PGP, SET Protocoles SSL/TLS Modèle OSI et Sécurité 4 IP IPSec TCP HTTP FTP SMTP Réseau (3) IP TCP HTTP FTP SMTP SSL/TLS IP TCP SMTPKerberos UDP S/MIME PGP HTTP SET Transport (4) Application (7)
- 5. Thomas Moegli ๏ Originaire du navigateur Web Netscape ๏ 1994 : Premières tentatives de mettre en place un canal sécurisé pour l’échange de données confidentielles ๏ Développement du protocole SSLv1 (peu diffusé) puis SSLv2 (1995) ๏ Souffre d’un certain nombre de défauts importants en matière de sécurité ๏ 1995 : SSLv3 ๏ Correction de failles conceptuelles importantes ๏ 2014 : Bannissement du protocole suite à la publication d’une faille appelée POODLE ๏ Microsoft, de son côté, a développé un protocole relativement proche : PCT (Private Communication Technology) qui sortit fin 1995 Protocoles SSL/TLS Historique 5
- 6. Thomas Moegli ๏ 1996 : l’IETF souhaita normaliser un protocole de type SSL (idée de converger les protocoles de Netscape et Microsoft) ๏ Mise en place d’un groupe de travail TLS (Transport Layer Security) ๏ Janvier 1999 : Publication dans la RFC 2246 du protocole TLS v1.0 ๏ TLSv1.0 = SSLv3.1 ๏ Avril 2006 : Publication dans la RFC 4346 du protocole TLS v1.1 ๏ Août 2008 : TLS v1.2 (RFC 5246) ๏ Les différentes entre TLS et SSL sont suffisantes pour que les protocoles ne soient pas directement interopérables ๏ Les navigateurs Web savent utiliser les deux protocoles (TLS v1.2 et SSLv3) ๏ Ocobre 2015 : Draft de TLS 1.3 Protocole SSL/TLS Historique 6
- 7. Thomas Moegli ๏ Boite à outils cryptographiques qui offre ๏ Une bibliothèque de programmation en C pour réaliser des applications client/serveur sécurisées s’appuyant sur SSL/TLS ๏ libcrypto : Librarie pour les algorithmes cryptographiques ๏ libssl : Librairie implémentant le protocole TLS ๏ Commande (openssl) permettant ๏ Création de clefs RSA, DSA (Signature) ๏ Création de certificats X509 ๏ Calcul d’empreintes (MD5, SHA, RIPEMD160, …) ๏ Chiffrement et déchiffrement (DES, IDEA, RC2, RC4, Blowfish, …) ๏ Réalisation de tests de clients et serveurs SSL/TLS ๏ Signature et chiffrement de courriers (S/MIME) ๏ Présent dans de très nombreuses implémentations (Wikipedia, Google, Dropbox, Yahoo!, Flickr, …) ๏ Importante vulnérabilité majeure (Heartbleed) dévoilée en avril 2014 Protocole SSL/TLS OpenSSL 7
- 9. Thomas Moegli ๏ 4 protocoles différents qui interviennent dans les différentes phases d’une communication sous SSL/TLS ๏ En-tête de message SSL : Protocole SSL/TLS Fonctionnement 9 ๏ Message SSL encapsulé dans du TCP : Type contenu Version majeure Version mineure Longueur du message Un ou plusieurs messages de protocole MAC (optionnel) Padding 1 byte 1 byte 1 byte 2 bytes IP Header TCP Header SSL Header Message(s) du protocole SSL HMAC Padding 20 bytes 20 bytes 5 octets SSL
- 10. Thomas Moegli Protocole SSL/TLS Architecture 10 SSL Record Application Data Handshake ChangeCipher Spec Alert HTTP TCP SSL Record ๏ Fragmentation des messages ๏ Compression ๏ Authentification du message et mesures de protection d’intégrité ๏ Chiffrement
- 11. Thomas Moegli Protocole SSL/TLS SSL Record 11 Donnée d’application Fragment Fragment compressé HM AC Fragment compressé Fragment chiffré Fragment chiffré SSL Record Header Fragment Fragment compressé HM AC Fragment compressé Fragment chiffré Fragment chiffré SSL Record Header Fragment Fragment compressé HM AC Fragment compressé Fragment chiffré Fragment chiffré SSL Record Header
- 12. Thomas Moegli Handshake (valeur 22) Sert à l’établissement de la connexion Protocole SSL/TLS Protocoles mis en oeuvre 12 ApplicationData ChangeCipherSpec (valeur 20) Pour signaler la mise en oeuvre de nouveaux mécanismes de sécurité Alert (valeur 21) Pour signifier la fin de la session ou des erreurs dans le déroulement de celle-ci ApplicationData (valeur 23) Pour signaler les échanges sécurisés de données d’application Heartbeat (valeur 24) Pour vérifier si une connexion entre deux équipements est encore en vie
- 13. Thomas Moegli Protocole Handshake ๏ Etapes ๏ Négociation des algorithmes et paramètres de sécurité ๏ Echange de la clé ๏ Authentification du serveur ๏ Authentification du client (Opt.) ๏ Les messages du protocole Handshake ont comme valeur 22 ๏ Un message SSL peut contenir plusieurs messages du protocole Handshake Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 13 Message Handshake 2 Message Handshake2 Version Majeure Version Mineure Longueur 2 octets Longueur (suite) Type Handshake1 Longueur Handshake1 3 octets Message Handshake1 Type Handshake2 Longueur Handshake2 3 octets Type de contenu Valeur = 22 Longueur Handshake1 (suite) ApplicationData ApplicationData
- 14. Thomas Moegli Protocole Handshake ๏ Messages ๏ ClientHello (valeur = 1) ๏ ServerHello (valeur = 2) ๏ Certificate (valeur = 11) ๏ ServerKeyExchange (valeur = 12) ๏ CertificateRequest (valeur = 13) ๏ ServerHelloDone (valeur = 14) ๏ CertificateVerify (valeur = 15) ๏ ClientKeyExchange (valeur = 16) ๏ Finished (valeur = 20) Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 14 1 - ClientHello 2 - ServerHello 3 - Certificate 3bis - ServerKeyExchange 4 - CertificateRequest 5 - ServerHelloDone 6 - Certificate 6bis - ClientKeyExchange 7 - CertificateVerify 8 - ChangeCipherSpec 8bis - Finished 9 - ChangeCipherSpec 9bis - Finished Calcul du secret partagé CLIENT SERVEUR ApplicationData ApplicationData
- 15. Thomas Moegli Message ClientHello ๏ Permet à un client de demander l’établissement d’une connexion sécurisée avec le serveur ๏ Eléments du message ๏ Version de SSL (3.0 pour SSL v3, 3.1 pour TLS v1.0, 3.2 pour TLS v1.1, 3.3 pour TLS v1.2) ๏ Nomenclature : X.Y (X : Version majeure, Y : Version mineure) ๏ Identifiant de session (est vide pour une session totalement nouvelle ou rempli avec l’identifiant d’une session existante) ๏ Propositions de chiffrement et de calcul d’intégrité, appelé CipherSuite ๏ Définissent également l’algorithme de négociation de clés (RSA, Diffie-Hellman, Fortezza, …) ๏ Méthodes optionnelles de compression ๏ Données aléatoires pour générer les clés afin de limiter les risques d’attaques par rejeu ๏ Nombre aléatoire composé de la combinaison et de l’heure du client (4 octets) + 28 octets délivrés par un générateur de nombres aléatoires (total = 32 octets) ๏ Extensions éventuelles proposées par le client (par ex. algorithmes de signatures) Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 15 1 ApplicationData ApplicationData
- 16. Thomas Moegli Message ClientHello : Ciphers Suites ๏ Le client propose un ensemble de suites cryptographiques qu’il est capable de mettre en oeuvre ๏ Chaque suite cryptographique décrit les algorithmes et mécanismes utilisés pour les 4 fonctions suivantes : ๏ Etablissement des éléments secrets de session ๏ Authentification des parties ๏ Chiffrement des données applications ๏ Protection de l’intégrité des données applications ๏ La syntaxe est présentée ci-contre Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 16 SSL_X_WITH_Y_Z ๏ X : Désigne l’algorithme utilisé pour l’échange de clés (RSA ou Diffie-Hellman avec signatures DSS ou RSA) ๏ Y : Désigne l’algorithme de chiffrement et son mode de fonctionnement (ECB, CBC, CTR) ๏ Z : Désigne l’algorithme de hachage 1 ApplicationData ApplicationData
- 17. Thomas Moegli Message ClientHello : Ciphers Suites SSL_NULL_WITH_NULL_NULL = { 0, 0 } SSL_RSA_WITH_NULL_MD5 = { 0, 1 } SSL_RSA_WITH_NULL_SHA = { 0, 2 } SSL_RSA_EXPORT_WITH_RC4_40_MD5 = { 0, 3 } SSL_RSA_WITH_RC4_128_MD5 = { 0, 4 } SSL_RSA_WITH_RC4_128_SHA = { 0, 5 } SSL_RSA_EXPORT_WITH_RC2_CBC_40_MD5 = { 0, 6 } SSL_RSA_WITH_IDEA_CBC_SHA = { 0, 7 } SSL_RSA_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA = { 0, 8 } SSL_RSA_WITH_DES_CBC_SHA = { 0, 9 } SSL_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA = { 0, 10 } Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 17 Suite Cipher initiale (Aucun algorithme) Algorithme pour clé publique (Chiffrement Asymétrique) Algorithme de hachage Algorithme pour clé secrète (Chiffrement Symétrique) 1 ApplicationData ApplicationData
- 18. Thomas Moegli Message ClientHello Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 18 Longueur Handshake 3 octets Version Majeure Version Mineure Données aléatoires (date + nombre aléatoire) = Random 32 octets long SessionID Compression choisie Compression choisie Compression 2 Longueur des Ciphersuites 2 octets Ciphersuite N° 1 Type de contenu Valeur = 1 SessionID 0 à 32 octets Ciphersuite N° 2 Compression 2 … Compression n Ciphersuite N° X Longueur compressions Compression 1 Type Handshake Valeur = 20 1 ApplicationData ApplicationData
- 19. Thomas Moegli Message ServerHello ๏ Permet au serveur de répondre au Client Hello en précisant les éléments suivants : ๏ Deux cas de figure ๏ Aucune des propositions du client n’est jugée acceptable ➔ Le serveur met fin à la connexion via un message Alert ๏ Le serveur choisit une suite cryptographique parmi celles proposées par le client et émet le message ServerHello Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 19 2 ApplicationData ApplicationData
- 20. Thomas Moegli Message ServerHello ๏ Eléments du message ๏ Version de serveur ๏ Données aléatoires pour générer les clés afin de limiter les risques d’attaques par rejeu ๏ Identifiant de session ๏ Peut contenir le même identifiant que celui demandé par le client (en cas de reprise de session) ๏ Peut contenir une nouvelle valeur (en cas de nouvelle session) ๏ Si la valeur est vide, le serveur a refusé la reprise de session demandée par le client ๏ Une seule CipherSuite choisie parmi celles proposées par le client ๏ Les RFC décrivant TLS ne définissent pas précisément comment le serveur doit choisir la suite cryptographique. ๏ En général : le serveur parcourt la liste fournie par le client et choisit la première suite qu’il supporte (Microsoft IIS) ou le serveur parcourt sa liste de préférences et prend la première suite qui se trouve dans la liste du client (Apache) ๏ Possibilité sous Apache de forcer les préférences avec la directive SSLHonorCipherOrder ๏ Une seule méthode de compression (optionnelle) ๏ Extensions éventuelles choisies par celles proposées par le client Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 20 2 ApplicationData ApplicationData
- 21. Thomas Moegli Données aléatoires (date + nombre aléatoire) = Random 32 octets Type de contenu Valeur = 2 Longueur Handshake 3 octets Version Majeure Version Mineure long SessionID SessionID 0 à 32 octets Ciphersuite retenue 2 octets Compression choisie Message ServerHello Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 21 Type Handshake Valeur = 20 2 ApplicationData ApplicationData
- 22. Thomas Moegli Message Certificate ๏ Permet au serveur d’envoyer un certificat au client ๏ Le certificat contient les données nécessaires à l’établissement des clés ๏ Sinon, le message 3bis permettra de les envoyer ๏ Les certificats envoyés doivent être de type X509v3 ๏ Envoi du certificat du serveur en premier ๏ Envoi du certificat de niveau supérieur ๏ etc… ๏ Le certificat racine n’est pas envoyé car il est généralement déjà présent dans le navigateur ou le logiciel Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 22 3 ApplicationData ApplicationData
- 23. Thomas Moegli Message Certificate Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 23 Type Handshake (Valeur = 11) Longueur de la chaîne de certificats Longueur… Longueur du certificat n Longueur Certificat 1 …du 1er certificat Certificat n° … Certificat n Certificat n Longueur Handshake 3 octets Longueur de la chaîne de certificats 3 octets Longueur… Certificat 1 Certificat 1 Longueur du certificat n 3 octets Type de contenu Valeur = 11 … du 1er certificat 3 octets Type Handshake Valeur = 20 3 ApplicationData ApplicationData
- 24. Thomas Moegli Message Server_Key_Exchange ๏ Envoyé que si les certificats du serveur ne contiennent pas toute les informations nécessaires pour créer un PremasterSecret ๏ Dans le cas de Diffie-Hellman, le message contient la clé publique du serveur Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 24 3bis ApplicationData ApplicationData
- 25. Thomas Moegli Message Certificate Request ๏ Envoyé si le serveur souhaite également authentifier le client par un certificat ๏ Eléments du message ๏ Liste des certificats (RSA,DSS,RSA-DH,DSS-DH) que le serveur accepte ๏ (Optionnel) Liste des autorités de certifications qu’il reconnaît ๏ Est généralement utilisé dans le cadre d’un VPN avec une liste finie de clients Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 25 4 ApplicationData ApplicationData
- 26. Thomas Moegli Autorité 1 Autorité 2 Longueur Handshake 3 octets Longueur des types de certificats Type 1 Type 2 … Type n Longueur des autorités de certification 2 octets Longueur autorité n° 1 Longueur autorité n° 2 … Type de contenu Valeur = 13 … … Message Certificate Request Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 26 Type Handshake Valeur = 20 4 ApplicationData ApplicationData
- 27. Thomas Moegli Longueur Handshake (valeur = 0) 3 octets Type de contenu Valeur = 14 Message Server Hello Done ๏ Sert à indiquer au client que le serveur a, pour sa part, fini d’envoyer les messages de cette phase ๏ Le nombre de messages émis par le serveur dans la phase de prise de contact peut être variable Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 27 5 ApplicationData ApplicationData
- 28. Thomas Moegli Message Client Certificate ๏ Dans le cas où une requête CertificateRequest a été émise par le serveur, ce message permet au client d’envoyer son certificat ๏ Eléments ๏ Liste de certificats ordonnée comme pour le serveur ๏ Au moins un certificat doit émaner d’une des autorités listés dans le CertificateRequest ๏ Si le client ne dispose pas d’un certificat ๏ Avec TLS, il émet un message avec une longueur de chaîne de certificats égale à zéro ๏ Avec SSLv3, il émet un message AlertProtocol de type « warning/no certificate ». ๏ Si le serveur décide de rompre la session, il émet un AlertProtocol « Fatal Handshake failure » Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 28 6 ApplicationData ApplicationData
- 29. Thomas Moegli Message Client Key Exchange ๏ Il suit le message ClientCertificate si celui-ci existe, sinon c’est le premier message envoyé par le client ๏ Eléments ๏ Varie beaucoup suivant les algorithmes de clés publiques retenues par le serveur dans le message ServerHello ๏ Différences entre TLS et SSL Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 29 6bis ApplicationData ApplicationData
- 30. Thomas Moegli Message Client Key Exchange ๏ Cas du RSA sous SSL : ๏ Cas du DH sous SSL : Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 30 Longueur modulo RSA 2 octets Exposant RSA Type de contenu Valeur = 12 Longueur Handshake 3 octets Modulo RSA … … Longueur exposant RSA 2 octets … Longueur valeur Ys Valeur Ys … Compression 2 … Longueur valeur p Diffie-Hellman 2 octets Type de contenu Valeur = 12 Longueur Handshake 3 octets Valeur p … Longueur valeur g … … Type Handshake Valeur = 20 Type Handshake Valeur = 20 6bis ApplicationData ApplicationData
- 31. Thomas Moegli Message Certificate Verify ๏ N’est envoyé que si un certificat client a été envoyé du client au serveur par un message ClientCertificate et que le certificat possède des capacités de signature ๏ La signature (MD5, SHA) permet de signer tous les messages (de type Handshake) échangés entre le client et le serveur depuis le ClientHello ๏ Etapes ๏ Le client utilise la clé privée de son certificat pour calculer cette signature. ๏ Le serveur contrôle cette signature avec la clé publique du client inclus dans son certificat ๏ Si la signature est valide, le client est bien en possession de la clé privée Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 31 7 ApplicationData ApplicationData
- 32. Thomas Moegli Signature Type de contenu Valeur = 15 Longueur Handshake 3 octets Message Certificate Verify Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 32 Type Handshake Valeur = 20 7 ApplicationData ApplicationData
- 33. Thomas Moegli Phase de calcul du secret partagé ๏ Aucun échange à ce moment-là ๏ Chacune des deux parties (client et serveur) calcule de son côté le MasterSecret à partir des éléments préalablement échangés (PremasterSecret, nombres aléatoires) ๏ MasterSecret : longueur fixe de 48 octets ๏ Secret partagé qui sert à la génération des clés de cryptage symétrique et des signatures MAC ๏ Génération dans l’ordre suivant client_write_MAC_secret server_write_MAC_secret client_write_key server_write_key client_write_IV server_write_IV Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 33 ApplicationData ApplicationData
- 34. Thomas Moegli Phase de calcul du secret partagé ๏ Formule du MasterSecret : ๏ sm = MD5(sp || SHA(‘A’ || sp || rc || rs)) || MD5(sp || SHA(‘BB’ || sp || rc || rs)) || MD5(sp || SHA(‘CCC’ || sp | rc || rs)) Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 34 ๏ sm : MasterSecret ๏ sp : PreMasterSecret ๏ ‘A’ : Caractère A ๏ ‘BB’ : Caractère BB ๏ ‘CCC’ : Caractère CCC ๏ rc : Nonce Client ๏ rs : Nonce Serveur ApplicationData ApplicationData
- 35. Thomas Moegli Message Client Change Cipher Specs ๏ Via ce message, le client indique au serveur que tous les échanges seront dorénavant chiffrés et/ou authentifiés selon les paramètres négociés. ๏ Message d’un seul octet Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 35 Version Majeure Version Mineure Longueur 2 octets Longueur (Suite) Type Valeur = 1 Type de contenu Valeur = 20 Type Handshake Valeur = 20 8 ApplicationData ApplicationData
- 36. Thomas Moegli Message Client Finished ๏ Envoi d’un message chiffré Finished contenant un hachage et un code MAC couvrant tous les messages Handshake déjà échangés ๏ Message déchiffré par le serveur. Si la tentative de déchiffrement échoue, le serveur rejettera le handshake et mettra un terme à la connexion. Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 36 Type Handshake (Valeur = 20) Longueur (valeur = 36) Hachage MD5 Hachage SHA Version Majeure Version Mineure Longueur 3 octets, Valeur = 36 Hachage MD5 16 octets Compression choisie Compression choisie Compression 2 Type Handshake Valeur = 20 Hachage SHA 20 octets 8bis ApplicationData ApplicationData
- 37. Thomas Moegli Message Server Change Cipher Specs ๏ Via ce message, le serveur indique au client que tous les échanges seront dorénavant chiffrés et/ou authentifiés selon les paramètres négociés. Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 37 9 ApplicationData ApplicationData
- 38. Thomas Moegli Message Server Finished ๏ Le serveur envoie un message chiffré Finished contenant un hachage et un code MAC qui couvre tous les messages Handshake déjà échangés. ๏ Le client procède au déchiffrement et à l’authentification du message Finished du serveur ๏ Si tout est OK, la phase Handshake est terminée. Les échanges de données peuvent commencer (Application Phase). Protocole SSL/TLS Protocole Handshake et Change Cipher Spec 38 9bis ApplicationData ApplicationData
- 39. Thomas Moegli Version Majeure Version Mineure Longueur 2 octets Données applicatives (chiffrées) Type de contenu Valeur = 23 MAC Longueur (suite) ๏ Les données d’application sont transportées dans ce type de message ๏ Donnés chiffrées et éventuellement signées Protocole SSL/TLS Protocole Application 39 ApplicationData
- 40. Thomas Moegli ๏ Messages ayant pour but de signaler une erreur fatale (entraînant une fermeture de session) ou une simple alerte (qui laisse à l’autre extrémité de décider ou non de la rupture de la connexion) ๏ Comprend un code d’erreur ๏ Peut également être employé pour signaler la fin normale de la phase Application Protocole SSL/TLS Protocole Alert 40 Niveau alerte Warning (valeur = 1) Fatal (valeur = 2) Description de l’alerteDescription de l’alerte Niveau d’alerte 1 octet Warning : Valeur = 1 Fatal : Valeur = 2 ApplicationData
- 41. Thomas Moegli Protocole SSL/TLS Protocole Alert 41
- 42. Thomas Moegli ๏ Comme les calculs liés aux clés asymétriques prennent du temps et des ressources, SSL/TLS permet de reprendre une session déjà existante lorsque le client a de nouveau besoin d’échanger des données avec le serveur ๏ Le client reprend dans le ClientHello (1) le numéro de session en cours d’utilisation ๏ Ce numéro permet aux deux parties de conserver le même MasterSecret ๏ Les nombres aléatoires émis dans les messages ClientHello et ServerHello seront différents de la session précédente ➔ Génération de clés différentes ๏ Les échanges de messages Hello sont directement suivis des messages Change CipherSpec et Finished avant de passer à la phase Data ๏ Si le serveur ne retrouve pas dans sa table la valeur SessionID du client, il lui proposera un autre identifiant de session ๏ Le client devra procéder à un Handshake complet sans reprise de session Protocole SSL/TLS Reprise de session existante 42
- 43. Thomas Moegli Protocole SSL/TLS Reprise de session existante 43 CLIENT SERVEUR 1 - ClientHello 2 - ServerHello 3 - ChangeCipherSpec 4 - Finished 5 - ChangeCipherSpec 6 - Finished
- 44. Thomas Moegli Fonctionnement de DH pour TLS 1. Le serveur doit initialement disposer (via la commande openssh, dhparam par ex.) de : ๏ p : un grand nombre premier ๏ g : un générateur, aussi appelé racine primitive modulo p (pour chaque entier a premier avec p, il existe un entier k tel que gk ≡ a (mod p) 2. Le serveur choisit un nombre aléatoire a et calcule ya = ga mod p. Après l’envoi du message Certificate, il envoie un message Server Key Exchange contenant, en clair mais authentifié par sa clé privée : ๏ La valeur aléatoire issue du message Client Hello ๏ La valeur aléatoire issue du message Server Hello ๏ les nombres p et g ๏ le résultat ya Protocole SSL/TLS Algorithme de Diffie-Hellman 44
- 45. Thomas Moegli Fonctionnement de DH pour TLS (suite) 3. Le client vérifie la signature et choisit un nombre aléatoire b. Il envoie yb = gb mod p dans un message Client Key Exchange. En ayant reçu ya du serveur, il calcule (ya)b mod p = k qui constitue le secret partagé 4. Le serveur reçoit yb calcule (yb)a mod p = k qui constitue le secret partagé Protocole SSL/TLS Algorithme de Diffie-Hellman 45
- 46. Thomas Moegli IPsec VPN ๏ Très déployé, technologie maîtrisée ๏ Permet facilement l’extension du réseau pour des succursales ๏ Client lourd à déployer (avant la connexion) et maintenir ๏ Nécessite l’ouverture de ports supplémentaires sur le pare-feu ๏ UDP/500 + ESP (50) + UDP/4500 + … ๏ Souvent, ces ports ne sont pas ouverts par défaut Protocole SSL/TLS Comparaison avec IPsec 46 SSL VPN ๏ Permet d’étendre la sécurité du réseau à des personnes externes à l’entreprise (clients, partenaires commerciaux) ๏ Simplifie l’accès aux partenaires business ๏ Propose un accès depuis quasi n’importe quel emplacement (Internet café, mobile, etc…) ๏ Souvent, le port est déjà ouvert sur les firewall ๏ Exemple : Port TCP 443 ๏ Permet des portails d’accès utilisateur personnalisés ๏ Réduit les coûts d’exploitation
- 47. Thomas Moegli Avantages ๏ Pas ou peu de logiciels à installer & maintenir sur PC ๏ Accès sécurisé aux ressources internes ๏ Intégration de policies pour vérifier l’état des client qui se connectent ๏ Sécurité point à point (Endpoint security) avec Cisco Secure Desktop ๏ Plusieurs niveaux d’accès ๏ Clientless – Thin Client – Thick Client ๏ Intégration facile avec les pare-feu ๏ SSL over TCP/443 Protocole SSL/TLS Avantages et Inconvénients 47 Inconvénients ๏ Moins sécurisé pour l’authentification utilisateur que IPsec ๏ S’assurer que les certificats sont de confiance ๏ Les policies impliquent plus d’administration ๏ Solutions NAC et Endpoint security propriétaires ๏ Solutions Cisco Thin Client et Clientless nécessitent Java JRE et support ActiveX ๏ Impossible de faire du VPN Site-to-Site
- 48. Thomas Moegli ๏ L’IANA a accordé à certaines applications des ports IP particuliers pour leur permettre de communiquer avec SSL sans interférence Protocole SSL/TLS Protocoles applicatifs et SSL/TLS 48 Protocole non sécurisé Protocole sécurisé Port Application HTTP HTTPS TCP 443 Transactions requête-réponse SMTP SSMTP TCP 465 Messagerie électronique NNTP SNNTP TCP 563 News sur le réseau Internet LDAP SSL-LDAP TCP 636 Annuaire X.500 POP3 SPOP3 TCP 995 Accès à la boîte aux lettres FTP FTPS (Données) TCP 989 Transfert de fichiers FTP FTPS (Contrôle) TCP 990 Contrôle du transfert de fichiers IMAP IMAPS TCP 991 Accès à la boîte aux lettres
- 49. Thomas Moegli Merci de votre attention ! [email protected] Références Transport Layer Security, Wikipedia.org [https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Transport_Layer_Security&oldid=711145576] Les VPN : Fonctionnement, mise en oeuvre et maintenance des Réseaux Privés Virtuels, ENI Editions (J-P. Archier) Réseaux Privés Virtuels - VPN, Frameip [http://www.frameip.com/vpn/] (X. Lasserre, T. Klein, _SebF) SSL/TLS : Etat des lieux et recommandations, ANSSI : Agence nationale de la sécurité des systèmes d’information [http://www.ssi.gouv.fr/uploads/IMG/pdf/SSL_TLS_etat_des_lieux_et_recommandations.pdf] (O. Levillain) 49