नेटवर्क सुरक्षा - परिवहन परत

नेटवर्क सुरक्षा हमलों के खिलाफ डेटा हासिल करने पर जोर देती है, जबकि यह एक नेटवर्क पर पारगमन में है। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, कई वास्तविक समय के सुरक्षा प्रोटोकॉल तैयार किए गए हैं। रीयल-टाइम नेटवर्क सुरक्षा प्रोटोकॉल जैसे S / MIME, SSL / TLS, SSH और IPsec के लिए लोकप्रिय मानक हैं। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ये प्रोटोकॉल नेटवर्किंग मॉडल की विभिन्न परतों पर काम करते हैं।

पिछले अध्याय में, हमने कुछ लोकप्रिय प्रोटोकॉल पर चर्चा की, जो एप्लिकेशन लेयर सुरक्षा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इस अध्याय में, हम ट्रांसपोर्ट लेयर और संबंधित सुरक्षा प्रोटोकॉल में नेटवर्क सुरक्षा प्राप्त करने की प्रक्रिया पर चर्चा करेंगे।

टीसीपी / आईपी प्रोटोकॉल आधारित नेटवर्क के लिए, भौतिक और डेटा लिंक परतें आमतौर पर उपयोगकर्ता टर्मिनल और नेटवर्क कार्ड हार्डवेयर में लागू की जाती हैं। ऑपरेटिंग सिस्टम में TCP और IP लेयर्स को लागू किया जाता है। टीसीपी / आईपी से ऊपर कुछ भी उपयोगकर्ता प्रक्रिया के रूप में लागू किया जाता है।

ट्रांसपोर्ट लेयर सिक्योरिटी की जरूरत

आइए एक विशिष्ट इंटरनेट-आधारित व्यापार लेनदेन पर चर्चा करें।

सामान बेचने के लिए बॉब ऐलिस की वेबसाइट पर जाता है। वेबसाइट पर एक फॉर्म में, बॉब वांछित और अपने पते और भुगतान कार्ड विवरण के प्रकार और अच्छी मात्रा में प्रवेश करता है। बॉब सबमिट पर क्लिक करता है और अपने खाते से मूल्य राशि के डेबिट के साथ सामानों की डिलीवरी का इंतजार करता है। यह सब अच्छा लगता है, लेकिन नेटवर्क सुरक्षा के अभाव में, बॉब कुछ आश्चर्य के लिए हो सकता है।

  • यदि लेनदेन गोपनीयता (एन्क्रिप्शन) का उपयोग नहीं करता है, तो एक हमलावर अपने भुगतान कार्ड की जानकारी प्राप्त कर सकता है। इसके बाद हमलावर बॉब के खर्च पर खरीदारी कर सकता है।

  • यदि कोई डेटा अखंडता माप का उपयोग नहीं किया जाता है, तो एक हमलावर प्रकार के सामान की मात्रा या मात्रा के संदर्भ में बॉब के आदेश को संशोधित कर सकता है।

  • अंत में, यदि कोई सर्वर प्रमाणीकरण का उपयोग नहीं किया जाता है, तो एक सर्वर ऐलिस के प्रसिद्ध लोगो को प्रदर्शित कर सकता है लेकिन साइट एक दुर्भावनापूर्ण साइट हो सकती है जिसे हमलावर द्वारा बनाए रखा गया हो, जो एलिस के रूप में संदेश दे रहा हो। बॉब का आदेश प्राप्त करने के बाद, वह बॉब के पैसे ले सकता था और भाग सकता था। या वह बॉब के नाम और क्रेडिट कार्ड के विवरण को इकट्ठा करके एक पहचान की चोरी को अंजाम दे सकता है।

ट्रांसपोर्ट लेयर सुरक्षा योजनाएँ इन समस्याओं को गोपनीयता, डेटा अखंडता, सर्वर प्रमाणीकरण और क्लाइंट प्रमाणीकरण के साथ टीसीपी / आईपी आधारित नेटवर्क संचार को बढ़ाकर संबोधित कर सकती हैं।

इस स्तर पर सुरक्षा का उपयोग ज्यादातर नेटवर्क पर HTTP आधारित वेब लेनदेन को सुरक्षित करने के लिए किया जाता है। हालांकि, इसे टीसीपी पर चल रहे किसी भी एप्लिकेशन द्वारा नियोजित किया जा सकता है।

टीएलएस डिजाइन का दर्शन

ट्रांसपोर्ट लेयर सिक्योरिटी (टीएलएस) प्रोटोकॉल टीसीपी लेयर के ऊपर काम करते हैं। इन प्रोटोकॉल का डिज़ाइन टीसीपी के लिए लोकप्रिय एप्लिकेशन प्रोग्राम इंटरफेस (एपीआई) का उपयोग करता है, जिसे टीसीपी परत के साथ इंटरफेस करने के लिए "सॉकेट्स" कहा जाता है।

अब सीधे टीसीपी के बजाय ट्रांसपोर्ट सिक्योरिटी लेयर के लिए अनुप्रयोगों को बाधित किया जाता है। ट्रांसपोर्ट सिक्योरिटी लेयर सॉकेट्स के साथ एक साधारण एपीआई प्रदान करता है, जो टीसीपी के एपीआई के समान और अनुरूप है।

उपरोक्त आरेख में, हालांकि टीएलएस तकनीकी रूप से अनुप्रयोग और परिवहन परत के बीच रहता है, सामान्य दृष्टिकोण से यह एक परिवहन प्रोटोकॉल है जो सुरक्षा सेवाओं के साथ टीसीपी परत के रूप में कार्य करता है।

TLS को टीसीएस पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, विश्वसनीय लेयर 4 प्रोटोकॉल (यूडीपी प्रोटोकॉल पर नहीं), टीएलएस के डिज़ाइन को अधिक सरल बनाने के लिए, क्योंकि इसमें 'टाइमिंग आउट' और 'खोए हुए डेटा को पुनः प्राप्त करने' के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है। टीसीपी परत ऐसा करना जारी रखता है जो हमेशा की तरह टीएलएस की आवश्यकता को पूरा करता है।

क्यों TLS लोकप्रिय है?

ट्रांसपोर्ट लेयर पर सुरक्षा का उपयोग करने की लोकप्रियता का कारण सादगी है। इस स्तर पर सुरक्षा के डिजाइन और तैनाती के लिए टीसीपी / आईपी प्रोटोकॉल में किसी भी बदलाव की आवश्यकता नहीं होती है जो एक ऑपरेटिंग सिस्टम में लागू होती है। केवल उपयोगकर्ता प्रक्रियाओं और अनुप्रयोगों को डिज़ाइन / संशोधित करने की आवश्यकता है जो कम जटिल है।

सुरक्षित सॉकेट लेयर (एसएसएल)

इस खंड में, हम टीएलएस के लिए डिज़ाइन किए गए प्रोटोकॉल के परिवार पर चर्चा करते हैं। परिवार में एसएसएल संस्करण 2 और 3 और टीएलएस प्रोटोकॉल शामिल हैं। SSLv2 को अब SSLv3 द्वारा बदल दिया गया है, इसलिए हम SSL v3 और TLS पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

एसएसएल का संक्षिप्त इतिहास

वर्ष 1995 में, नेटस्केप ने SSLv2 को विकसित किया और नेटस्केप नेविगेटर 1.1 में उपयोग किया। SSL संस्करण 1 को कभी भी प्रकाशित और उपयोग नहीं किया गया था। बाद में, माइक्रोसॉफ्ट ने एसएसएलवी 2 में सुधार किया और निजी संचार प्रौद्योगिकी (पीसीटी) नामक एक और समान प्रोटोकॉल पेश किया।

नेटस्केप ने विभिन्न सुरक्षा मुद्दों पर SSLv2 में काफी सुधार किया और 1999 में SSLv3 को तैनात किया। इंटरनेट इंजीनियरिंग टास्क फोर्स (IETF) ने बाद में एक समान मानक के रूप में TLS (ट्रांसपोर्ट लेयर सिक्योरिटी) प्रोटोकॉल पेश किया। TLS प्रोटोकॉल SSLv3 के साथ गैर-अंतर है।

टीएलएस ने कुंजी विस्तार और प्रमाणीकरण के लिए क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिदम को संशोधित किया। इसके अलावा, टीएलएस ने सुझाव दिया कि एसएसएल में पेटेंट किए गए आरएसए क्रिप्टो के स्थान पर ओपन क्रिप्टो डिफी-हेलमैन (डीएच) और डिजिटल सिग्नेचर स्टैंडर्ड (डीएसएस) का उपयोग किया जाए। लेकिन 2000 में आरएसए पेटेंट की समाप्ति के कारण, उपयोगकर्ताओं के पास व्यापक रूप से तैनात एसएसएल 3 से टीएलएस से दूर स्थानांतरित करने के लिए कोई मजबूत कारण मौजूद नहीं थे।

SSL की मुख्य विशेषताएं

एसएसएल प्रोटोकॉल की मुख्य विशेषताएं इस प्रकार हैं -

  • SSL नेटवर्क कनेक्शन सुरक्षा प्रदान करता है -

    • Confidentiality - एन्क्रिप्टेड रूप में सूचनाओं का आदान-प्रदान किया जाता है।

    • Authentication- संचार संस्थाएं डिजिटल प्रमाणपत्र के उपयोग के माध्यम से एक-दूसरे की पहचान करती हैं। वेब-सर्वर प्रमाणीकरण अनिवार्य है जबकि क्लाइंट प्रमाणीकरण को वैकल्पिक रखा गया है।

    • Reliability - संदेश अखंडता की जाँच करता है।

  • एसएसएल सभी टीसीपी अनुप्रयोगों के लिए उपलब्ध है।

  • लगभग सभी वेब ब्राउज़र द्वारा समर्थित।

  • नई ऑनलाइन संस्थाओं के साथ व्यापार करने में आसानी प्रदान करता है।

  • मुख्य रूप से वेब ई-कॉमर्स के लिए विकसित किया गया है।

एसएसएल का आर्किटेक्चर

एसएसएल टीसीपी के लिए विशिष्ट है और यह यूडीपी के साथ काम नहीं करता है। एसएसएल अनुप्रयोगों को एप्लिकेशन प्रोग्रामिंग इंटरफेस (एपीआई) प्रदान करता है। सी और जावा एसएसएल लाइब्रेरी / कक्षाएं आसानी से उपलब्ध हैं।

SSL प्रोटोकॉल को एप्लिकेशन और ट्रांसपोर्ट लेयर के बीच हस्तक्षेप करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जैसा कि निम्नलिखित छवि में दिखाया गया है -

एसएसएल ही एक एकल परत प्रोटोकॉल नहीं है जैसा कि छवि में दिखाया गया है; वास्तव में यह दो उप-परतों से बना है।

  • निचली उप-परत में एसएसएल प्रोटोकॉल का एक घटक शामिल है जिसे एसएसएल रिकॉर्ड प्रोटोकॉल कहा जाता है। यह घटक अखंडता और गोपनीयता सेवाएं प्रदान करता है।

  • ऊपरी उप-परत में तीन एसएसएल-संबंधित प्रोटोकॉल घटक और एक एप्लिकेशन प्रोटोकॉल शामिल है। एप्लिकेशन घटक क्लाइंट / सर्वर इंटरैक्शन के बीच सूचना हस्तांतरण सेवा प्रदान करता है। तकनीकी रूप से, यह एसएसएल परत के ऊपर भी काम कर सकता है। तीन एसएसएल संबंधित प्रोटोकॉल घटक हैं -

    • एसएसएल हैंडशेक प्रोटोकॉल
    • सिफर स्पेक प्रोटोकॉल बदलें
    • अलर्ट प्रोटोकॉल।
  • ये तीन प्रोटोकॉल सभी एसएसएल संदेश एक्सचेंजों का प्रबंधन करते हैं और इस खंड में बाद में चर्चा की जाती है।

एसएसएल प्रोटोकॉल घटकों के कार्य

एसएसएल प्रोटोकॉल के चार उप-घटक क्लाइंट मशीन और सर्वर के बीच सुरक्षित संचार के लिए विभिन्न कार्यों को संभालते हैं।

  • रिकॉर्ड प्रोटोकॉल

    • रिकॉर्ड परत ऊपरी परत प्रोटोकॉल संदेशों को प्रारूपित करती है।

    • यह डेटा को प्रबंधनीय ब्लॉकों (अधिकतम लंबाई 16 KB) में विभाजित करता है। यह वैकल्पिक रूप से डेटा को संपीड़ित करता है।

    • डेटा को एन्क्रिप्ट करता है।

    • प्रत्येक संदेश के लिए एक हेडर और अंत में एक हैश (संदेश प्रमाणीकरण कोड (मैक)) प्रदान करता है।

    • संचरण के लिए टीसीपी परत को स्वरूपित ब्लॉकों पर हाथ।

  • एसएसएल हैंडशेक प्रोटोकॉल

    • यह एसएसएल का सबसे जटिल हिस्सा है। किसी भी एप्लिकेशन डेटा को प्रसारित करने से पहले इसे लागू किया जाता है। यह क्लाइंट और सर्वर के बीच SSL सत्र बनाता है।

    • सत्र की स्थापना में सर्वर प्रमाणीकरण, कुंजी और एल्गोरिथ्म वार्ता, स्थापना कुंजी और ग्राहक प्रमाणीकरण (वैकल्पिक) शामिल हैं।

    • एक सत्र की पहचान क्रिप्टोग्राफिक सुरक्षा मापदंडों के अनूठे सेट द्वारा की जाती है।

    • एक क्लाइंट और सर्वर के बीच कई सुरक्षित टीसीपी कनेक्शन समान सत्र साझा कर सकते हैं।

    • चार चरणों के माध्यम से हैंडशेक प्रोटोकॉल क्रियाएं। इनकी चर्चा अगले भाग में की गई है।

  • ChangeCipherSpec प्रोटोकॉल

    • एसएसएल प्रोटोकॉल का सबसे सरल हिस्सा। इसमें दो संचार संस्थाओं, क्लाइंट और सर्वर के बीच एक एकल संदेश का आदान-प्रदान होता है।

    • चूँकि प्रत्येक इकाई ChangeCipherSpec संदेश भेजती है, यह सहमति के अनुसार कनेक्शन की अपनी स्थिति को सुरक्षित स्थिति में बदल देती है।

    • वर्तमान में लंबित राज्य में सिफर मापदंडों की नकल की जाती है।

    • इस संदेश का आदान-प्रदान बताता है कि भविष्य के सभी डेटा एक्सचेंज एन्क्रिप्टेड हैं और अखंडता संरक्षित है।

  • एसएसएल अलर्ट प्रोटोकॉल

    • इस प्रोटोकॉल का उपयोग त्रुटियों की रिपोर्ट करने के लिए किया जाता है - जैसे कि अप्रत्याशित संदेश, खराब रिकॉर्ड मैक, सुरक्षा पैरामीटर बातचीत विफल आदि।

    • इसका उपयोग अन्य उद्देश्यों के लिए भी किया जाता है - जैसे कि टीसीपी कनेक्शन को बंद करना, खराब या अज्ञात प्रमाण पत्र की सूचना प्राप्त करना, आदि।

एसएसएल सत्र की स्थापना

जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, एसएसएल सत्र स्थापना के चार चरण हैं। ये मुख्य रूप से SSL हैंडशेक प्रोटोकॉल द्वारा नियंत्रित किए जाते हैं।

Phase 1 - सुरक्षा क्षमताओं की स्थापना।

  • इस चरण में दो संदेशों का आदान-प्रदान शामिल है - Client_hello और Server_hello

  • Client_hello में वरीयता के घटते क्रम में ग्राहक द्वारा समर्थित क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम की सूची शामिल है।

  • Server_hello चयनित सिफर विनिर्देश (CipherSpec) और एक नया होता है session_id

  • CipherSpec में फ़ील्ड शामिल हैं -

    • सिफर एल्गोरिथम (डीईएस, 3 डीईएस, आरसी 2, और आरसी 4)

    • मैक एल्गोरिथम (MD5, SHA-1 पर आधारित)

    • सार्वजनिक कुंजी एल्गोरिथ्म (RSA)

    • रिप्ले हमले को रोकने के लिए दोनों संदेशों में "नॉनस" है।

Phase 2 - सर्वर प्रमाणीकरण और कुंजी विनिमय।

  • सर्वर प्रमाण पत्र भेजता है। क्लाइंट सॉफ्टवेयर प्रमाणपत्र की जांच के लिए विभिन्न "विश्वसनीय" संगठनों (सीए) की सार्वजनिक कुंजी के साथ कॉन्फ़िगर किया गया है।

  • सर्वर चुने हुए सिफर सूट भेजता है।

  • सर्वर क्लाइंट प्रमाणपत्र का अनुरोध कर सकता है। आमतौर पर ऐसा नहीं किया जाता है।

  • सर्वर Server_hello के अंत को इंगित करता है ।

Phase 3 - ग्राहक प्रमाणीकरण और कुंजी विनिमय।

  • क्लाइंट प्रमाण पत्र भेजता है, केवल अगर सर्वर द्वारा अनुरोध किया गया है।

  • यह सर्वर की सार्वजनिक कुंजी के साथ एन्क्रिप्टेड प्री-मास्टर सीक्रेट (पीएमएस) भी भेजता है।

  • यदि ग्राहक के पास इस प्रमाणपत्र के साथ जुड़ी निजी कुंजी है, तो यह साबित करने के लिए कि उसके पास प्रमाणपत्र भेजा गया है, क्लाइंट भी सर्टिफिकेट_वरिफाई संदेश भेजता है । मूल रूप से, क्लाइंट पिछले संदेशों का एक हैश संकेत करता है।

Phase 4 - समाप्त करें।

  • क्लाइंट और सर्वर एक दूसरे को Change_cipher_spec संदेश भेजते हैं जिससे लंबित सिफर स्थिति को वर्तमान स्थिति में कॉपी किया जा सके।

  • अब से, सभी डेटा एन्क्रिप्टेड और अखंडता संरक्षित है।

  • प्रत्येक छोर से "समाप्त" संदेश यह पुष्टि करता है कि कुंजी विनिमय और प्रमाणीकरण प्रक्रिया सफल रही।

ऊपर चर्चा किए गए सभी चार चरण टीसीपी सत्र की स्थापना के भीतर होते हैं। SSL सत्र की स्थापना TCP SYN / SYNACK के बाद शुरू होती है और TCP Fin से पहले पूरी होती है।

एक असम्बद्ध सत्र को फिर से शुरू करना

  • यह एक कट सत्र (के माध्यम से फिर से शुरू करने के लिए संभव है चेतावनी संदेश), ग्राहक एक भेजता है hello_request एन्क्रिप्टेड के साथ सर्वर से session_id जानकारी।

  • सर्वर तब निर्धारित करता है कि session_id मान्य है या नहीं। यदि मान्य है, तो यह ChangeCipherSpec का आदान-प्रदान करता है और क्लाइंट और सुरक्षित संचार फिर से शुरू होने के साथ समाप्त हो गया है।

  • यह सत्र सिफर मापदंडों के पुनर्गणना से बचा जाता है और सर्वर और क्लाइंट के अंत में कंप्यूटिंग को बचाता है।

एसएसएल सत्र कुंजी

हमने देखा है कि एसएसएल सत्र की स्थापना के चरण 3 के दौरान, ग्राहक द्वारा सर्वर को सार्वजनिक कुंजी का उपयोग करके एन्क्रिप्ट किए गए सर्वर पर एक पूर्व-मास्टर रहस्य भेजा जाता है। मास्टर सीक्रेट और विभिन्न सत्र कुंजी निम्नानुसार उत्पन्न होती हैं -

  • मास्टर रहस्य का उपयोग कर (छद्म यादृच्छिक संख्या जनरेटर के माध्यम से) उत्पन्न होता है -

    • पूर्व-गुरु रहस्य।

    • दो नॉनसेस (आरए और आरबी) ने क्लाइंट_हेलो और सर्वर_हेलो संदेशों में आदान-प्रदान किया।

  • छह गुप्त मूल्य तब इस गुरु रहस्य से प्राप्त होते हैं -

    • मैक के साथ उपयोग की जाने वाली गुप्त कुंजी (सर्वर द्वारा भेजे गए डेटा के लिए)

    • मैक के साथ उपयोग की जाने वाली गुप्त कुंजी (क्लाइंट द्वारा भेजे गए डेटा के लिए)

    • गुप्त कुंजी और IV एन्क्रिप्शन के लिए उपयोग किया जाता है (सर्वर द्वारा)

    • गुप्त कुंजी और IV एन्क्रिप्शन के लिए उपयोग किया जाता है (ग्राहक द्वारा)

टीएलएस प्रोटोकॉल

एसएसएल का एक खुला इंटरनेट मानक प्रदान करने के लिए, आईईटीएफ ने जनवरी 1999 में ट्रांसपोर्ट लेयर सिक्योरिटी (टीएलएस) प्रोटोकॉल जारी किया। टीएलएस को आरएफसी 5246 में प्रस्तावित इंटरनेट मानक के रूप में परिभाषित किया गया है।

मुख्य विशेषताएं

  • TLS प्रोटोकॉल में SSL के समान उद्देश्य हैं।

  • यह क्लाइंट / सर्वर एप्लिकेशन को प्रमाणित करके सुरक्षित तरीके से संवाद करने में सक्षम बनाता है, ईव्सड्रॉपिंग को रोकने और संदेश संशोधन का विरोध करने के लिए।

  • TLS प्रोटोकॉल नेटवर्किंग कनेक्शन स्टैक में विश्वसनीय कनेक्शन-उन्मुख परिवहन टीसीपी परत के ऊपर बैठता है।

  • TLS प्रोटोकॉल की वास्तुकला SSLv3 प्रोटोकॉल के समान है। इसके दो उप प्रोटोकॉल हैं: टीएलएस रिकॉर्ड प्रोटोकॉल और टीएलएस हैंडशेक प्रोटोकॉल।

  • हालांकि एसएसएलवी 3 और टीएलएस प्रोटोकॉल में समान वास्तुकला है, विशेष रूप से हैंडशेक प्रोटोकॉल के लिए वास्तुकला और कामकाज में कई बदलाव किए गए थे।

टीएलएस और एसएसएल प्रोटोकॉल की तुलना

टीएलएस और एसएसएलवी 3 प्रोटोकॉल के बीच मुख्य आठ अंतर हैं। ये इस प्रकार हैं -

  • Protocol Version - TLS प्रोटोकॉल सेगमेंट का हेडर SSL प्रोटोकॉल सेगमेंट हेडर द्वारा किए गए नंबर 3 के बीच अंतर करने के लिए संस्करण संख्या 3.1 को वहन करता है।

  • Message Authentication- TLS एक की-हैश मैसेज ऑथेंटिकेशन कोड (H-MAC) लगाता है। लाभ यह है कि एच-मैक केवल एमडी 5 या एसएचए के साथ किसी भी हैश फ़ंक्शन के साथ संचालित होता है, जैसा कि एसएसएल प्रोटोकॉल द्वारा स्पष्ट रूप से कहा गया है।

  • Session Key Generation - कुंजी सामग्री के उत्पादन के लिए टीएलएस और एसएसएल प्रोटोकॉल के बीच दो अंतर हैं।

    • पूर्व-मास्टर और मास्टर रहस्यों की गणना करने की विधि समान है। लेकिन टीएलएस प्रोटोकॉल में, मास्टर सीक्रेट की गणना एड-हॉक मैक के बजाय एचएमएसी मानक और छद्म आयामी फ़ंक्शन (पीआरएफ) आउटपुट का उपयोग करती है।

    • कंप्यूटिंग सत्र कुंजी और दीक्षा मान (IV) के लिए एल्गोरिथ्म एसएसएल प्रोटोकॉल की तुलना में टीएलएस में अलग है।

  • चेतावनी प्रोटोकॉल संदेश -

    • TLS प्रोटोकॉल SSL के अलर्ट प्रोटोकॉल द्वारा उपयोग किए जाने वाले सभी संदेशों का समर्थन करता है, बिना किसी सर्टिफिकेट अलर्ट संदेश के बेमानी होने के अलावा । क्लाइंट खाली प्रमाणपत्र भेजता है यदि ग्राहक प्रमाणीकरण आवश्यक नहीं है।

    • कई अतिरिक्त अलर्ट संदेश TLS प्रोटोकॉल में अन्य त्रुटि स्थितियों जैसे कि record_overflow, decode_error आदि के लिए शामिल किए गए हैं ।

  • Supported Cipher Suites- एसएसएस आरएसए, डिफी-हेलमैन और फोर्टाजा साइफर सुइट्स का समर्थन करता है। टीएलएस प्रोटोकॉल फोर्टेझा के अलावा सभी सूटों का समर्थन करता है।

  • Client Certificate Types- TLS एक सर्टिफिकेट_प्रमाण संदेश में अनुरोध किए जाने वाले प्रमाणपत्र प्रकारों को परिभाषित करता है । SSLv3 इन सभी का समर्थन करता है। इसके अतिरिक्त, एसएसएल कुछ अन्य प्रकार के प्रमाणपत्र जैसे कि फोर्ट्ज़ज़ा का समर्थन करता है।

  • प्रमाणपत्र सत्यापित और समाप्त संदेश -

    • एसएसएल में, जटिल संदेश प्रक्रिया का उपयोग सर्टिफिकेट_वरिफाई संदेश के लिए किया जाता है । टीएलएस के साथ, सत्यापित जानकारी इस जटिल प्रक्रिया से बचने के लिए स्वयं हैंडशेक संदेशों में निहित है।

    • समाप्त संदेश टीएलएस और एसएसएल 3 में विभिन्न शिष्टाचार में गणना की जाती है।

  • Padding of Data- एसएसएल प्रोटोकॉल में, एन्क्रिप्शन से पहले उपयोगकर्ता डेटा में जोड़ा गया पैडिंग, कुल डेटा साइज को सिफर की ब्लॉक लंबाई के कई के बराबर बनाने के लिए आवश्यक न्यूनतम राशि है। टीएलएस में, पेडिंग किसी भी राशि हो सकती है जो डेटा-साइज़ के परिणामस्वरूप होती है जो सिफर के ब्लॉक की लंबाई से कई गुना अधिक होती है, अधिकतम 255 बाइट्स तक।

TLS और SSLv3 प्रोटोकॉल के बीच उपरोक्त अंतर को निम्न तालिका में संक्षेपित किया गया है।

सुरक्षित ब्राउज़िंग - HTTPS

इस अनुभाग में, हम सुरक्षित वेब ब्राउज़िंग करने के लिए एसएसएल / टीएलएस प्रोटोकॉल के उपयोग पर चर्चा करेंगे।

HTTPS परिभाषित

वेब ब्राउजिंग के लिए हाइपर टेक्स्ट ट्रांसफर प्रोटोकॉल (HTTP) प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है। HTTPS का कार्य HTTP के समान है। अंतर केवल इतना है कि HTTPS "सुरक्षित" वेब ब्राउज़िंग प्रदान करता है। HTTPS का मतलब SSL पर HTTP है। इस प्रोटोकॉल का उपयोग क्लाइंट वेब ब्राउज़र और वेबसाइट सर्वर के बीच एन्क्रिप्टेड और प्रामाणिक कनेक्शन प्रदान करने के लिए किया जाता है।

HTTPS के माध्यम से सुरक्षित ब्राउज़िंग सुनिश्चित करता है कि निम्नलिखित सामग्री एन्क्रिप्टेड है -

  • अनुरोधित वेब पेज का URL।
  • वेब पेज की सामग्री उपयोगकर्ता क्लाइंट को सर्वर द्वारा प्रदान की जाती है।
  • उपयोगकर्ता द्वारा भरे गए प्रपत्रों की सामग्री।
  • दोनों दिशाओं में कुकीज़ की स्थापना।

HTTPS का कार्य करना

HTTPS एप्लिकेशन प्रोटोकॉल आमतौर पर दो लोकप्रिय ट्रांसपोर्ट लेयर सुरक्षा प्रोटोकॉल - SSL या TLS में से एक का उपयोग करता है। सुरक्षित ब्राउज़िंग की प्रक्रिया निम्नलिखित बिंदुओं में वर्णित है।

  • आप ब्राउज़र पता बार में URL के बाद https: // दर्ज करके एक वेबपेज पर HTTPS कनेक्शन का अनुरोध करते हैं।

  • वेब ब्राउजर वेब सर्वर से कनेक्शन शुरू करता है। SSL का उपयोग SSL प्रोटोकॉल के उपयोग को आमंत्रित करता है।

  • इस मामले में एक एप्लिकेशन, ब्राउज़र, पोर्ट 80 के बजाय सिस्टम पोर्ट 443 (http के मामले में उपयोग किया जाता है) का उपयोग करता है।

  • एसएसएल प्रोटोकॉल एक सुरक्षित सत्र की स्थापना के लिए एक हैंडशेक प्रोटोकॉल से गुजरता है जैसा कि पहले खंडों में चर्चा की गई थी।

  • वेबसाइट शुरू में अपने ब्राउज़र पर अपना एसएसएल डिजिटल प्रमाणपत्र भेजती है। प्रमाणपत्र के सत्यापन पर, एसएसएल हैंडशेक सत्र के लिए साझा रहस्यों का आदान-प्रदान करने के लिए आगे बढ़ता है।

  • जब एक विश्वसनीय एसएसएल डिजिटल प्रमाणपत्र सर्वर द्वारा उपयोग किया जाता है, तो उपयोगकर्ताओं को ब्राउज़र एड्रेस बार में एक पैडलॉक आइकन देखने को मिलता है। जब किसी वेबसाइट पर एक विस्तारित सत्यापन प्रमाणपत्र स्थापित किया जाता है, तो पता बार हरा हो जाता है।

  • एक बार स्थापित होने के बाद, इस सत्र में वेब सर्वर और ब्राउज़र के बीच कई सुरक्षित कनेक्शन होते हैं।

HTTPS का उपयोग

  • HTTPS का उपयोग उपयोगकर्ता को गोपनीयता, सर्वर प्रमाणीकरण और संदेश अखंडता प्रदान करता है। यह इंटरनेट पर ई-कॉमर्स के सुरक्षित संचालन को सक्षम बनाता है।

  • डेटा को ईगलड्रेसिंग से रोकता है और पहचान की चोरी से इंकार करता है जो HTTP पर आम हमले हैं।

वर्तमान दिन वेब ब्राउज़र और वेब सर्वर HTTPS समर्थन से लैस हैं। HTTP पर HTTPS का उपयोग, हालांकि, क्लाइंट पर अधिक कंप्यूटिंग शक्ति और एन्क्रिप्शन और SSL हैंडशेक को अंजाम देने के लिए सर्वर एंड की आवश्यकता होती है।

सुरक्षित शैल प्रोटोकॉल (SSH)

SSH की मुख्य विशेषताएं इस प्रकार हैं -

  • एसएसएच एक नेटवर्क प्रोटोकॉल है जो टीसीपी / आईपी परत के ऊपर चलता है। यह TELNET को बदलने के लिए बनाया गया है जो दूरस्थ लॉगऑन सुविधा का असुरक्षित साधन प्रदान करता है।

  • SSH एक सुरक्षित क्लाइंट / सर्वर संचार प्रदान करता है और इसका उपयोग फ़ाइल स्थानांतरण और ई-मेल जैसे कार्यों के लिए किया जा सकता है।

  • SSH2 एक प्रचलित प्रोटोकॉल है जो पहले के संस्करण SSH1 पर बेहतर नेटवर्क संचार सुरक्षा प्रदान करता है।

SSH परिभाषित

एसएसएच को तीन उप-प्रोटोकॉल के रूप में आयोजित किया जाता है।

  • Transport Layer Protocol- SSH प्रोटोकॉल का यह भाग डेटा गोपनीयता, सर्वर (होस्ट) प्रमाणीकरण, और डेटा अखंडता प्रदान करता है। यह वैकल्पिक रूप से डेटा संपीड़न भी प्रदान कर सकता है।

    • Server Authentication- मेजबान कुंजी सार्वजनिक / निजी कुंजी की तरह असममित हैं। एक क्लाइंट के लिए अपनी पहचान साबित करने के लिए एक सर्वर एक सार्वजनिक कुंजी का उपयोग करता है। क्लाइंट सत्यापित करता है कि संपर्क सर्वर उस डेटाबेस से एक "ज्ञात" होस्ट है जो इसे बनाए रखता है। एक बार सर्वर प्रमाणित हो जाने के बाद, सत्र कुंजी उत्पन्न होती है।

    • Session Key Establishment- प्रमाणीकरण के बाद, सर्वर और क्लाइंट सिफर का उपयोग करने के लिए सहमत होते हैं। क्लाइंट और सर्वर दोनों द्वारा सत्र कुंजी उत्पन्न की जाती है। उपयोगकर्ता प्रमाणीकरण से पहले सत्र कुंजी उत्पन्न की जाती है ताकि उपयोगकर्ता नाम और पासवर्ड एन्क्रिप्ट किए जा सकें। इन कुंजियों को आम तौर पर सत्र के दौरान नियमित अंतराल (जैसे, हर घंटे) पर प्रतिस्थापित किया जाता है और उपयोग के तुरंत बाद नष्ट कर दिया जाता है।

    • Data Integrity- एसएसएच डेटा अखंडता जांच के लिए संदेश प्रमाणीकरण कोड (मैक) एल्गोरिदम का उपयोग करता है। यह SSH1 द्वारा उपयोग किए जाने वाले 32 बिट CRC पर एक सुधार है।

  • User Authentication Protocol- SSH का यह भाग उपयोगकर्ता को सर्वर में प्रमाणित करता है। सर्वर सत्यापित करता है कि एक्सेस केवल इच्छित उपयोगकर्ताओं को दिया गया है। वर्तमान में कई प्रमाणीकरण विधियों का उपयोग किया जाता है जैसे, टाइप किए गए पासवर्ड, केर्बरोस, सार्वजनिक-कुंजी प्रमाणीकरण, आदि।

  • Connection Protocol - यह एक अंतर्निहित SSH कनेक्शन पर कई तार्किक चैनल प्रदान करता है।

SSH सेवाएँ

एसएसएच तीन मुख्य सेवाएं प्रदान करता है जो कई सुरक्षित समाधानों के प्रावधान को सक्षम करता है। इन सेवाओं को संक्षेप में निम्नानुसार वर्णित किया गया है -

  • Secure Command-Shell (Remote Logon)- यह उपयोगकर्ता को फाइलों को संपादित करने, निर्देशिकाओं की सामग्री को देखने और कनेक्टेड डिवाइस पर एप्लिकेशन एक्सेस करने की अनुमति देता है। सिस्टम प्रशासक दूरस्थ रूप से सेवाओं / प्रक्रियाओं को शुरू / देख / रोक सकते हैं, उपयोगकर्ता खाते बना सकते हैं, और फ़ाइल / निर्देशिका अनुमतियों को बदल सकते हैं। मशीन के कमांड प्रॉम्प्ट पर संभव होने वाले सभी कार्यों को अब रिमोट मशीन से सुरक्षित रिमोट लॉगऑन का उपयोग करके सुरक्षित रूप से किया जा सकता है।

  • Secure File Transfer- SSH फाइल ट्रांसफर प्रोटोकॉल (SFTP) सुरक्षित फाइल ट्रांसफर के लिए SSH-2 के विस्तार के रूप में बनाया गया है। संक्षेप में, यह फ़ाइल स्थानांतरण को संभालने के लिए सुरक्षित शेल प्रोटोकॉल पर स्तरित एक अलग प्रोटोकॉल है। SFTP उपयोगकर्ता नाम / पासवर्ड और स्थानांतरित किए जा रहे फ़ाइल डेटा दोनों को एन्क्रिप्ट करता है। यह सिक्योर शेल सर्वर के समान पोर्ट का उपयोग करता है, अर्थात सिस्टम पोर्ट नंबर 22।

  • Port Forwarding (Tunneling)- यह असुरक्षित टीसीपी / आईपी आधारित अनुप्रयोगों से डेटा को सुरक्षित करने की अनुमति देता है। पोर्ट फ़ॉरवर्डिंग स्थापित करने के बाद, सिक्योर शेल एक प्रोग्राम (आमतौर पर क्लाइंट) से ट्रैफ़िक को पुन: कनेक्ट करता है और एन्क्रिप्टेड टनल के पार प्रोग्राम में दूसरी तरफ भेजता है (आमतौर पर एक सर्वर)। एकाधिक अनुप्रयोग एक एकल मल्टीप्लेक्स सुरक्षित चैनल पर डेटा संचारित कर सकते हैं, जिससे फ़ायरवॉल या राउटर पर कई पोर्ट खोलने की आवश्यकता समाप्त हो सकती है।

लाभ और सीमाएँ

परिवहन परत पर संचार सुरक्षा को नियोजित करने के लाभ और सीमाएँ इस प्रकार हैं -

  • लाभ

    • परिवहन परत सुरक्षा अनुप्रयोगों के लिए पारदर्शी है।

    • सर्वर प्रमाणित है।

    • एप्लिकेशन लेयर हेडर छिपे हुए हैं।

    • यह लेयर 3 (IPsec) में सुरक्षा तंत्र की तुलना में अधिक बारीक है क्योंकि यह परिवहन कनेक्शन स्तर पर काम करता है।

  • सीमाओं

    • केवल टीसीपी-आधारित अनुप्रयोगों के लिए लागू (यूडीपी नहीं)।

    • टीसीपी / आईपी हेडर स्पष्ट हैं।

    • क्लाइंट और सर्वर के बीच सीधे संचार के लिए उपयुक्त है। सर्वरों की श्रृंखला का उपयोग करके सुरक्षित अनुप्रयोगों के लिए पूरा नहीं करता है (जैसे ईमेल)

    • एसएसएल गैर-प्रतिपूर्ति प्रदान नहीं करता है क्योंकि ग्राहक प्रमाणीकरण वैकल्पिक है।

    • यदि आवश्यक हो, तो क्लाइंट प्रमाणीकरण को एसएसएल के ऊपर लागू किया जाना चाहिए।

सारांश

पिछले एक दशक में इंटरनेट पर बड़ी संख्या में वेब एप्लिकेशन सामने आए हैं। कई ई-गवर्नेंस और ई-कॉमर्स पोर्टल ऑनलाइन आ गए हैं। इन एप्लिकेशन को सर्वर और क्लाइंट के बीच उस सत्र की आवश्यकता होती है जो सत्रों की गोपनीयता, प्रमाणीकरण और अखंडता प्रदान करने के लिए सुरक्षित है।

उपयोगकर्ता के सत्र के दौरान संभावित हमले को कम करने का एक तरीका सुरक्षित संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करना है। इस तरह के दो संचार प्रोटोकॉल, सिक्योर सॉकेट्स लेयर (एसएसएल) और ट्रांसपोर्ट लेयर सिक्योरिटी (टीएलएस) पर इस अध्याय में चर्चा की गई है। ट्रांसपोर्ट लेयर पर ये दोनों प्रोटोकॉल फंक्शन हैं।

TELNET को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया एक अन्य ट्रांसपोर्ट लेयर प्रोटोकॉल, Secure Shell (SSH), रिमोट लॉगऑन सुविधा का सुरक्षित साधन प्रदान करता है। यह विभिन्न सेवाओं जैसे सिक्योर कमांड शेल और एसएफटीपी प्रदान करने में सक्षम है।

ट्रांसपोर्ट लेयर सिक्योरिटी के रोजगार के कई फायदे हैं। हालाँकि, इन लेयर पर डिज़ाइन किए गए सुरक्षा प्रोटोकॉल का उपयोग केवल TCP के साथ किया जा सकता है। वे यूडीपी का उपयोग करके लागू संचार के लिए सुरक्षा प्रदान नहीं करते हैं।