Dijital imzalar, sertifikalar ve TLS

Önceki ders bir soruyu açık bıraktı: asimetrik şifreleme, açık anahtarına sahip olduğunuz birine bir sır göndermenizi sağlar — ama o açık anahtarın gerçekten ona ait olduğunu, aradaki bir saldırgana değil, nasıl bilebilirsiniz? Dijital imzalar ve sertifikalar bunu yanıtlar ve birlikte her https:// adresinin arkasındaki protokol olan TLS’i mümkün kılar.

Dijital imzalar: gizlilik değil, köken kanıtı

Bir dijital imza, asimetrik şifrelemeyi tersine çalıştırır. Bir mesajı yalnızca alıcının okuyabilmesi için onun açık anahtarıyla şifrelemek yerine, gönderen mesajı kendi özel anahtarıyla imzalar ve herkes bunu gönderenin açık anahtarını kullanarak doğrulayabilir. Doğrulama başarılı olursa iki şey doğrudur: mesaj o özel anahtarı tutan kişiden gelmiştir ve daha sonra değiştirilmemiştir — önceki dersin özetleme tartışmasındaki aynı çakışma direnci özelliği, kurcalamayı tespit edilebilir kılar. Bir imza özgünlüğü ve bütünlüğü kanıtlar; tek başına mesajı gizli tutmaz.

Sertifikalar: bir açık anahtara kefil olan imza

Bir dijital sertifika, “bu gerçekte kimin açık anahtarı” sorununu çözer. Cloudflare’ın Öğrenme Merkezi’nin açıkladığı gibi, bir SSL/TLS sertifikası, alan adını, açık anahtarı, bir son kullanma tarihini ve — en önemlisi — “sertifika otoritesinin dijital imzasını” içeren, “bir web sitesinin kaynak sunucusunda barındırılan bir veri dosyasıdır.” Bir sertifika otoritesi (CA), bir web sitesinin sertifika talep ettiği alan adını gerçekten kontrol ettiğini doğrulayan ve ardından o sertifikayı kendi özel anahtarıyla imzalayan güvenilir bir üçüncü taraftır. Tarayıcınız, güvendiği CA’ların yerleşik bir listesiyle birlikte gelir, bu yüzden onlardan biri tarafından imzalanmış bir sertifika aldığında, web sitesinin işletmecisiyle hiç tanışmadan içindeki açık anahtara güvenebilir. Kendi kendine imzalanmış bir sertifika — bir sitenin bir CA’dan almak yerine kendisinin imzaladığı bir sertifika — böyle bir dış kefalete sahip değildir, bu yüzden tarayıcılar varsayılan olarak bunu güvenilmez sayar.

TLS: ikisini birlikte işe koşmak

TLS 1.3’ün spesifikasyonu olan RFC 8446, aşamalı bir el sıkışmayı tanımlar: iki tarafın paylaşılan gizli materyali oluşturduğu anahtar değişimi; ardından, RFC’nin ifadesiyle “kanalın sunucu tarafı her zaman kimliği doğrulanır; istemci tarafı isteğe bağlı olarak doğrulanır” olan kimlik doğrulama — normalde yalnızca web sitesi kimliğini kanıtlar, ziyaretçi değil. Sunucu, sertifikasını ve yalnızca kendi özel anahtarıyla üretebileceği bir imzayı kullanarak kim olduğunu kanıtlar. Her iki taraf da bağlantıya güvendiğinde, gerçek veri için hızlı simetrik anahtarlar (genellikle önceki dersteki AES) türetirler. RFC 8446 bunun size ne kazandırdığını açıkça belirtir: değiş tokuş edilen veri için gizlilik ve bütünlük, ve sunucunun kimlik doğrulaması. Aynı açıklıkla bir sınırı da belirtir: “TLS, ilettiği verinin uzunluğunu gizlemez” ve hangi sunucuya ne zaman bağlandığınız gibi meta veriler, bağlantıyı gözlemleyecek konumda olan herkese görünür kalır.

Asma kilit simgesinin ne anlama geldiği ve gelmediği

Bir taklit alan adı üzerine kurulmuş bir kimlik avı sitesi tamamen geçerli bir sertifikaya sahip olabilir: TLS, alan adının kimliğini doğrular, onu kaydettirenin niyetini değil. Bu yüzden saldırıların nasıl geliştiğine dair önceki ders, asma kiliti dahil sahte bir oturum açma sayfasını bir çelişki olarak değil, canlı bir tehdit olarak ele alır.