O handshake do TLS

A negociação do TLS é o processo que ocorre antes que quaisquer dados criptografados sejam transmitidos.

Ela permite que o cliente e o servidor concordem sobre os parâmetros de criptografia, verifiquem a identidade e estabeleçam chaves secretas compartilhadas.

Uma negociação do TLS alcança três objetivos:

• Autenticação: o cliente verifica o certificado do servidor.
• Troca de chaves: os dois lados derivam chaves de sessão compartilhadas.
• Negociação: eles escolhem um conjunto de cifras e uma versão do protocolo.

O cliente inicia com uma mensagem ClientHello contendo:

• Versões do TLS compatíveis
• Uma lista de conjuntos de cifras que pode usar
• Um valor aleatório do cliente
• Extensões como SNI, o nome do host

O servidor responde com um ServerHello, escolhendo a versão do TLS e um conjunto de cifras da lista do cliente, além de seu próprio valor aleatório.

Em seguida, envia seu certificado para que o cliente possa verificar a identidade.

O cliente valida a cadeia de certificados do servidor: assinaturas, datas de validade, revogação e se o nome do host corresponde.

Se a validação falhar, a negociação será interrompida e nenhum dado será enviado.

O TLS moderno usa o Diffie-Hellman efêmero (ECDHE). Os dois lados trocam partes de chave pública e calculam independentemente o mesmo segredo compartilhado.

Isso proporciona sigilo de encaminhamento: o roubo posterior da chave de longo prazo do servidor não consegue descriptografar sessões anteriores.

A partir do segredo compartilhado e dos dois valores aleatórios, os dois lados derivam chaves de sessão simétricas.

A criptografia assimétrica, mais dispendiosa, é usada apenas para iniciar a criptografia simétrica rápida dos dados reais.

Cada lado envia uma mensagem de conclusão, criptografada com as novas chaves, contendo um resumo criptográfico de toda a negociação.

Se ambas as verificações forem bem-sucedidas, isso prova que ninguém adulterou a negociação e que as chaves correspondem.

O TLS 1.3 simplificou a negociação para uma única ida e volta (1-RTT) e removeu opções inseguras.

Ele pode até retomar sessões anteriores com 0-RTT, enviando dados na primeira mensagem.

Você pode observar os detalhes da negociação, incluindo a versão e a cifra negociadas, com OpenSSL.

É durante a negociação que a segurança é estabelecida ou perdida. Uma negociação com falhas ou forçada para uma versão inferior pode expor todo o tráfego posterior.

Entendê-la ajuda você a diagnosticar falhas de conexão e identificar ataques.

Você aprendeu as etapas da negociação do TLS.

• ClientHello / ServerHello negociam a versão e a cifra.
• O cliente verifica o certificado.
• ECDHE deriva chaves de sessão compartilhadas com sigilo de encaminhamento.
• O TLS 1.3 tornou o processo mais rápido e seguro.

Em seguida, examinaremos os conjuntos de cifras em detalhes.