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Em um mundo onde as ameaças cibernéticas e as violações de dados são predominantes, a necessidade de uma comunicação online segura não pode ser exagerada. Sem proteção adequada, informações confidenciais podem ser interceptadas, adulteradas ou roubadas, levando ao roubo de identidade, perda financeira e quebra de confiança. Isso é particularmente crítico ao transmitir dados confidenciais, como senhas, detalhes de cartão de crédito ou registros médicos. Uma das tecnologias fundamentais que permitem a comunicação segura na Internet é um protocolo de criptografia chamado TLS e seu processo de handshake para garantir que sua conexão seja segura. Um handshake TLS forma o processo crucial que estabelece conexões seguras entre clientes e servidores, servindo como a espinha dorsal da comunicação online segura.
Continue lendo para saber mais sobre como um handshake TLS funciona para manter os dados seguros entre seu dispositivo e os servidores da Web, seja em um navegador de desktop ou em um aplicativo móvel.
SSL/TLS definido
Antes de mergulhar nas complexidades do processo de handshake TLS, é importante entender os fundamentos do TLS. TLS (Transport Layer Security) e seu antecessor, SSL (Secure Sockets Layer), são protocolos criptográficos projetados para estabelecer comunicação segura em redes de computadores. Esses protocolos empregam técnicas de criptografia e autenticação para proteger os dados transmitidos entre o cliente (como seu dispositivo ao acessar um site) e o servidor ou aplicativo com o qual está interagindo.
A transição de SSL para TLS
O protocolo SSL foi lançado pela primeira vez em 1995, mas tinha várias vulnerabilidades; em 1999, o TLS foi introduzido para resolvê-los. Já se passaram mais de 20 anos desde então, e a maioria dos dispositivos e navegadores agora mudou para TLS. No entanto, muitas pessoas ainda estão acostumadas com o termo legado SSL que se referirão a TLS e SSL de forma intercambiável. Como resultado, agora usamos o termo SSL/TLS para facilitar a transição.
SSL/TLS é usado com HTTP para criar uma conexão segura, que é indicada pelo “S” em HTTPS. HTTP é um protocolo de aplicativo que transfere dados da Internet para o seu navegador. No entanto, como você já deve ter aprendido, as conexões HTTP não são seguras por padrão. É como enviar um cartão postal em vez de uma carta lacrada – qualquer um pode ver os dados no caminho. Isso é especialmente perigoso para informações confidenciais, como credenciais de login ou números de cartão de crédito. O HTTPS aborda essa preocupação de segurança criptografando os dados que estão sendo transmitidos. Isso torna muito mais difícil para qualquer pessoa interceptar o texto simples e visualizar os dados.
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O que é um aperto de mão TLS?
Um handshake TLS é o método que um cliente e um servidor usam para estabelecer uma conexão segura. Durante esse processo, eles concordam em qual versão do protocolo usarão para sua comunicação. Quando um cliente inicia uma conexão com um servidor, o handshake TLS permite que ambas as partes confiem uma na outra, negociem parâmetros de criptografia e configurem um canal seguro para transmissão de dados.
Como funciona um handshake TLS:
Durante o handshake, o cliente e o servidor executam várias etapas essenciais para garantir uma conexão segura:
Etapa 1: concordar com um algoritmo de criptografia compartilhado
O handshake TLS começa com o cliente enviando uma mensagem ClientHello para o servidor. A mensagem ClientHello inclui informações como a versão TLS mais alta suportada pelo cliente, uma lista de algoritmos de criptografia suportados e outros parâmetros.
O servidor responde com uma mensagem ServerHello, selecionando o algoritmo de criptografia apropriado e outros detalhes de configuração das opções fornecidas pelo cliente.
Essa troca estabelece as bases para um canal seguro, onde ambas as partes concordam com os algoritmos de criptografia e outros parâmetros a serem usados para comunicação segura.
Etapa 2: validar a identidade do servidor
Autenticar o servidor é uma etapa crucial no handshake TLS para garantir que o cliente esteja se comunicando com o servidor pretendido e não com um impostor. Para isso, o servidor apresenta seu certificado digital ao cliente durante o handshake, que é emitido por um provedor confiável Autoridade Certificadora (CA).
O cliente verifica a autenticidade do certificado verificando sua assinatura digital e confirmando que ainda é válido. Se o cliente verificar com sucesso o certificado do servidor, ele prosseguirá com o handshake. Caso contrário, encerra a conexão para proteger contra possíveis riscos de segurança.
Etapa 3: gerar chaves de sessão
Nesta fase final, o cliente e o servidor realizam uma troca de chaves para estabelecer uma chave secreta compartilhada para criptografia e descriptografia durante a sessão. Depois que a chave compartilhada é estabelecida, ambas as partes podem trocar informações com segurança.
O Diffie-Hellman e RSA métodos de troca de chaves são comumente usados durante esta fase.
- Diffie-Hellman permite que ambas as partes concordem com uma chave secreta compartilhada em um canal inseguro;
- RSA envolve criptografar uma chave gerada aleatoriamente com a chave pública do servidor.
O handshake TLS garante a confidencialidade e integridade dos dados criptografando-os com a chave secreta compartilhada. Ele também fornece mecanismos para sigilo de encaminhamento, o que significa que, mesmo que as chaves de longo prazo sejam comprometidas, as sessões anteriores permanecem protegidas.
Ao concluir essas três fases principais do handshake TLS, uma conexão segura é estabelecida entre o cliente e o servidor. O handshake garante confiança, verifica a identidade do servidor por meio de certificados digitais e estabelece um canal seguro com parâmetros de criptografia e chaves de sessão. Isso prepara o terreno para uma comunicação segura e privada pela Internet.
Conceitos-chave em handshakes TLS:
Sigilo de encaminhamento
O sigilo de encaminhamento é um recurso de segurança crítico dos handshakes TLS. Ele garante que, mesmo que as chaves privadas de longo prazo sejam comprometidas no futuro, as sessões anteriores permaneçam seguras. Isso é obtido gerando chaves de sessão exclusivas para cada sessão, derivadas de chaves temporárias ou efêmeras. Mesmo que um invasor obtenha as chaves privadas de longo prazo, ele não pode derivar as chaves de sessão usadas em sessões anteriores, fornecendo uma camada adicional de segurança.
Conjuntos de cifras
Os conjuntos de cifras determinam os mecanismos de criptografia, autenticação e integridade usados em conexões TLS. Clientes e servidores negociarão o conjunto de cifras a ser usado para uma conexão durante um handshake TLS. Os conjuntos de cifras modernos usam algoritmos de criptografia fortes e mecanismos de troca de chaves. É importante manter os conjuntos de cifras atualizados e usar propriedades de segurança fortes. Os handshakes TLS fornecem uma camada adicional de segurança ao obter sigilo de encaminhamento.
Protocolos de handshake TLS
O TLS evoluiu ao longo dos anos, com diferentes versões introduzindo melhorias em segurança, desempenho e eficiência. Dois protocolos de handshake TLS comumente usados são TLS 1.2 e TLS 1.3, cada um com suas próprias características e aprimoramentos.
- TLS 1.2 é uma versão amplamente suportada e robusta do protocolo TLS. Ele oferece forte segurança, compatibilidade com vários clientes e servidores e mecanismos para troca segura de chaves, autenticação e criptografia. No entanto, TLS 1.2 tem vulnerabilidades como ataques POODLE e BEAST. Além disso, seu processo de handshake pode introduzir latência devido a várias viagens de ida e volta, especialmente em redes de alta latência.
- TLS 1.3 é a versão mais recente do protocolo TLS, oferecendo melhorias significativas em desempenho, segurança e simplicidade. Ele reduz a latência otimizando o processo de handshake, minimizando o número de viagens de ida e volta necessárias para estabelecer conexões seguras. Em termos de segurança, o TLS 1.3 remove o suporte para algoritmos criptográficos mais antigos e fracos e prioriza os mais fortes, como ChaCha20-Poly1305 e Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDHE) para troca de chaves. Ele também garante Perfect Forward Secrecy (PFS), garantindo que as chaves de criptografia de cada sessão sejam exclusivas e protegidas.
Com foco em desempenho, segurança e defesas aprimoradas contra ataques, o TLS 1.3 define um padrão mais alto para comunicação segura na Internet e o torna a escolha preferida para comunicação segura. No entanto, é importante observar que o suporte para TLS 1.2 ainda é necessário para compatibilidade com sistemas legados e clientes mais antigos.
Conclusão
A importância dos handshakes TLS não pode ser exagerada. Como base da comunicação segura na Internet, os handshakes TLS fornecem os mecanismos necessários para estabelecer confiança, negociar parâmetros de criptografia e configurar um canal seguro entre clientes e servidores. Eles protegem informações confidenciais, como credenciais de login, transações financeiras, dados pessoais e comunicações comerciais confidenciais. O TLS garante que esses dados sejam criptografados inerentemente, de modo que os dados transmitidos entre o cliente e o servidor permaneçam confidenciais, invioláveis e protegidos contra espionagem ou interceptação.
Os handshakes de criptografia TLS desempenham um papel fundamental no estabelecimento de conexões seguras e são vitais para proteger informações confidenciais e garantir a privacidade na Internet.
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