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Schlüsseltechnologie· Staffel 1· Folge 52

STP052: TLS im Detail

Donnerstag, 14. März 2024 · 57 min

MP3

Shownotes

<p>Wir steigern den Schwierigkeitsgrad. In dieser Episode wird der Stoff der vorherigen Folgen abgefragt. Dafür können wir dann aber auch die Folge in einer Stunde abfeiern – oder zumindest den ersten Teil.</p><h2>Shownotes</h2><ul>
<li>
<p>Rückbezug zu STP048: Transportverschlüsselung vs. Ende-zu-Ende-Verschlüsselung</p>
<ul>
<li>Ende-zu-Ende-Verschlüsselung: zwischen den Endpunkten einer Kommunikation (z.B. im Messenger zwischen Alice und Bob)</li>
<li>Transport-Verschlüsselung: entlang eines einzelnen Schrittes des Kommunikationsweges (z.B. im Messenger einmal zwischen Alice und dem Server, und dann einmal zwischen dem Server und Bob)</li>
<li>heute reden wir über Transport-Verschlüsselung</li>
</ul>
</li>
<li>
<p><a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Transport_L… Layer Security (Sicherheit auf der Transportschicht)</a>: "ein Verschlüsselungsprotokoll zur sicheren Datenübertragung im Internet"</p>
<ul>
<li>nicht selbst ein vollständiges Protokoll, sondern ein Fundament, dass andere Protokolle als Nutzlast trägt (vgl. STP005: Netzwerkschichten-Modell)</li>
<li>Geschichte von TLS: 1994 erste stabile Version als Teil des Netscape-Browsers (unter dem Namen SSL); in den 90ern in schneller Abfolge neue Versionen, seitdem nach Bedarf in unregelmäßigen Abständen; aktuell TLS 1.3 (und 1.2 ist auch hinreichend okay)</li>
<li>wir beschreiben jetzt die Struktur des TLS-Protokolls; hierfür sind als notwendiges Vorwissen STP043 (Kryptografische Primitiven) und STP048 (Vertrauen) erforderlich</li>
</ul>
</li>
<li>
<p>TLS Record: zweite und einfachere Phase der Verbindung</p>
<ul>
<li>einfach eine symmetrische Verschlüsselung, um die Nutzdaten einzupacken</li>
<li>offensichtliches Problem: Wo kommt der symmetrische Schlüssel her?</li>
<li>das klingt nach einem Job für asymmetrische Verschlüsselung</li>
</ul>
</li>
<li>
<p>TLS Handshake: initiale Aushandlungsphase zu Beginn der Verbindung</p>
<ul>
<li>erste Aufgabe: Aushandlung eines symmetrischen Schlüssels -> Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch (siehe <a href="media.ccc.de/v/ds21-122-schlsseltechnologie-li… Live</a>)</li>
<li>zweite Aufgabe: Überprüfung der Identität der Gegenstelle -> digitale Zertifikate (siehe STP048)</li>
<li>beide Aufgaben müssen miteinander verbunden werden -> drei (teils überlappende) Phasen</li>
<li>Phase 1: Berechnung eines initialen symmetrischen Schlüssels mit Diffie-Hellman, damit Verschlüsselung von Phase 2 und 3</li>
<li>Phase 2: Validierung des Server-Zertifikates durch den Client und ggf. des Client-Zertifikates durch den Server</li>
<li>Phase 3: Client würfelt den finalen symmetrischen Schlüssel und überträgt diesen verschlüsselt mit dem öffentlichen Schlüssel des Server-Zertifikates</li>
</ul>
</li>
<li>
<p>Warum zwei Schlüssel?</p>
<ul>
<li>die Art und Weise der Übertragung des finalen Schlüssels stellt sicher, dass der Server den privaten Schlüssel kontrolliert</li>
<li>der Handshake-Schlüssel aus Phase 1 stellt sicher, dass auch bei nachträglicher Kompromittierung des privaten Schlüssels des Servers eine mitgeschnittene Verbindung nicht geknackt werden kann (<a href="de.wikipedia.org/w/index.php?title=Perfect_For… Forward Secrecy/Perfekte Vorwärts-Geheimhaltung</a>)</li>
</ul>
</li>
<li>
<p>eine wesentliche Eigenschaft von TLS: Kryptoagilität</p>
<ul>
<li>TLS ist erstmal nur eine Grundstruktur</li>
<li>konkrete kryptografische Primitiven sind bis zu einem gewissen Grad gegeneinander austauschbar</li>
<li>im Laufe der Zeit Hinzufügung neuentwickelter Primitiven und Abschaffung alter Primitiven</li>
<li>Handshake enthält eine Verhandlung, in der Client und Server sich über die zu verwendenen Primitiven handelseinig werden</li>
</ul>
</li>
<li>
<p>Im Gespräch erwähnt:</p>
<ul>
<li>ARP(Address Resolution Protocol) erklärt im <a href="requestforcomments.de/archives/126?t=3%3A19%3A…;
</ul>
</li>
</ul>

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