TLS चा सखोल अभ्यास: HTTPS मागील क्रिप्टोग्राफिक जादू

१. हँडशेक प्रक्रिया पूर्णपणे सुरळीत झाली आहे.

TLS सुरक्षित संप्रेषणाचा पाया म्हणजे सेटअपच्या वेळी होणारी हँडशेक प्रक्रिया. चला, मानक TLS हँडशेक प्रवाहाचे विश्लेषण करूया:

 

आकृती २: एक सामान्य TLS हँडशेक प्रवाह.

1️⃣ TCP कनेक्शन सेटअप

क्लायंट (उदा., ब्राउझर) सर्व्हरशी (मानक पोर्ट 443) TCP कनेक्शन सुरू करतो.

2️⃣ TLS हँडशेक टप्पा

○ क्लायंट हॅलो: ब्राउझर समर्थित TLS आवृत्ती, सायफर आणि यादृच्छिक क्रमांक सर्व्हर नेम इंडिकेशन (SNI) सोबत पाठवतो, जे सर्व्हरला सांगते की त्याला कोणत्या होस्टनेमवर प्रवेश करायचा आहे (अनेक साइट्सवर IP शेअरिंग सक्षम करते).

○ सर्व्हर हॅलो आणि प्रमाणपत्र जारी करणे: सर्व्हर योग्य TLS आवृत्ती आणि सायफर निवडतो, आणि त्याचे प्रमाणपत्र (सार्वजनिक की सह) आणि यादृच्छिक संख्या परत पाठवतो.

○ प्रमाणपत्र पडताळणी: ब्राउझर सर्व्हर प्रमाणपत्र साखळीची, अगदी विश्वसनीय रूट CA पर्यंत, पडताळणी करतो जेणेकरून ते बनावट नाही याची खात्री करता येईल.

○ प्रीमास्टर की निर्मिती: ब्राउझर एक प्रीमास्टर की तयार करतो, ती सर्व्हरच्या पब्लिक कीने एनक्रिप्ट करतो आणि सर्व्हरला पाठवतो. दोन्ही पक्ष सेशन कीवर वाटाघाटी करतात: दोन्ही पक्षांचे रँडम नंबर्स आणि प्रीमास्टर की वापरून, क्लायंट आणि सर्व्हर समान सिमेट्रिक एनक्रिप्शन सेशन कीची गणना करतात.

○ हँडशेक पूर्ण होणे: दोन्ही पक्ष एकमेकांना "पूर्ण झाले" संदेश पाठवतात आणि एनक्रिप्टेड डेटा ट्रान्समिशनच्या टप्प्यात प्रवेश करतात.

3️⃣ सुरक्षित डेटा हस्तांतरण

सर्व्हिसचा सर्व डेटा, ठरवलेल्या सेशन की वापरून कार्यक्षमतेने सिमेट्रिकली एनक्रिप्ट केला जातो, त्यामुळे मध्येच अडवला गेला तरी, तो फक्त 'गोंधळलेल्या कोडचा' एक समूह असतो.

4️⃣ सेशनचा पुनर्वापर

TLS पुन्हा सेशनला समर्थन देते, ज्यामुळे त्याच क्लायंटला किचकट हँडशेक वगळता येतो आणि कार्यक्षमतेत मोठी सुधारणा होऊ शकते.
असममित एनक्रिप्शन (जसे की RSA) सुरक्षित असले तरी मंद असते. सममित एनक्रिप्शन जलद असते, परंतु कीचे वितरण किचकट असते. TLS "दोन-टप्प्यांची" रणनीती वापरते - प्रथम एक असममित सुरक्षित कीची देवाणघेवाण आणि नंतर डेटा कार्यक्षमतेने एनक्रिप्ट करण्यासाठी एक सममित योजना.

२. अल्गोरिदमची उत्क्रांती आणि सुरक्षेत सुधारणा

आरएसए आणि डिफि-हेलमन
○ आरएसए
सेशन की सुरक्षितपणे वितरित करण्यासाठी TLS हँडशेक दरम्यान याचा प्रथम मोठ्या प्रमाणावर वापर केला गेला. क्लायंट एक सेशन की तयार करतो, ती सर्व्हरच्या पब्लिक कीने एनक्रिप्ट करतो आणि पाठवतो, जेणेकरून फक्त सर्व्हरच ती डिक्रिप्ट करू शकेल.

○ डिफि-हेलमन (DH/ECDH)
TLS 1.3 पासून, की एक्सचेंजसाठी RSA ऐवजी फॉरवर्ड सिक्रेसी (PFS) ला समर्थन देणारे अधिक सुरक्षित DH/ECDH अल्गोरिदम वापरले जातात. खाजगी की लीक झाली तरीही, ऐतिहासिक डेटा अनलॉक केला जाऊ शकत नाही.

TLS आवृत्ती	की एक्सचेंज अल्गोरिदम	सुरक्षा
टीएलएस १.२	आरएसए/डीएच/ईसीडीएच	उच्च
टीएलएस १.३	फक्त DH/ECDH साठी	अधिक उच्च