安全協定
Posted on Mar 27, 2025
TLS/SSL (Transport Layer Security)
- TLS 握手過程：
- ClientHello：客戶端發送支援的加密算法和隨機數
- ServerHello：伺服器選擇加密算法並發送隨機數和證書
- 證書驗證：客戶端驗證伺服器證書
- 金鑰交換：使用非對稱加密建立共享密鑰
- 完成握手：雙方使用對稱加密保護後續通訊
- 加密類型：
- 對稱加密：AES、ChaCha20 等，用於資料傳輸
- 非對稱加密：RSA、ECC，用於金鑰交換
- 雜湊函數：SHA-256、SHA-384，用於訊息完整性
- TLS 版本演進：
- TLS 1.0/1.1：已棄用，存在安全漏洞
- TLS 1.2：目前廣泛使用，支援多種加密套件
- TLS 1.3：最新版本，大幅改進安全性和效能
- Perfect Forward Secrecy (PFS)：即使私鑰洩露，之前的通訊仍安全
- TLS 1.3 改進：
- 減少握手往返次數（1-RTT）
- 移除不安全的加密算法
- 握手加密
- 0-RTT 恢復功能（權衡安全性與性能）
- 證書驗證機制：
- 證書鏈：根 CA → 中間 CA → 終端實體證書
- CRL (Certificate Revocation List)：憑證撤銷清單
- OCSP (Online Certificate Status Protocol)：線上憑證狀態協定
- SNI (Server Name Indication)：支援單一 IP 多域名證書
- 安全增強功能：
- HSTS (HTTP Strict Transport Security)：強制瀏覽器使用 HTTPS
- Certificate Pinning：證書釘選，防止憑證攻擊
SSH (Secure Shell)
- SSH 版本差異：
- SSH-1：已棄用，存在安全漏洞
- SSH-2：目前標準版本，安全性大幅改善
- 認證方式：
- 密碼認證：簡單但安全性較低
- 公鑰認證：高安全性，使用密鑰對
- 雙因素認證：結合密鑰和密碼/驗證碼
- 密鑰類型比較：
- RSA：傳統算法，密鑰長度 2048/4096 bits
- DSA：已不推薦使用
- ECDSA：橢圓曲線算法，較短密鑰長度
- Ed25519：新一代橢圓曲線算法，推薦使用
- 連接建立流程：
- TCP 連接建立（預設端口 22）
- 協議版本協商
- 演算法協商
- 金鑰交換
- 用戶認證
- 主機身份驗證：
- known_hosts 檔案：儲存已知主機的公鑰指紋
- 主機密鑰檢查：防止中間人攻擊
- 首次連接警告：新主機連接時的安全提示
- SSH 隧道：
- 本地轉發：-L 選項，將本地端口轉發到遠端
- 遠程轉發：-R 選項，將遠端端口轉發到本地
- 動態轉發：-D 選項，建立 SOCKS 代理
- SSH 配置與管理：
~/.ssh/config 文件配置- 主機別名設定
- 密鑰管理與 ssh-agent
- 連接池和復用 (ControlMaster)
- 免密碼登入設定
IPSec (Internet Protocol Security)
- 協議組件：
- AH (Authentication Header)：僅提供認證和完整性，不加密
- ESP (Encapsulating Security Payload)：提供認證、完整性和加密
- 運行模式：
- 傳輸模式：僅加密 IP 封包的負載，保留原始 IP 標頭
- 隧道模式：加密整個 IP 封包並添加新的 IP 標頭
- 安全關聯 (SA)：定義加密算法、密鑰和安全參數
- IKE (Internet Key Exchange)：
- IKEv1：傳統版本，較複雜的協商過程
- IKEv2：改進版本，更簡潔且支援移動性
- 第一階段：建立 ISAKMP SA，保護第二階段
- 第二階段：建立 IPSec SA
- NAT 穿透：
- NAT-T (NAT Traversal)：解決 NAT 環境下的 IPSec 連接問題
- UDP 封裝：將 ESP 封包封裝在 UDP 中通過 NAT
- 實際應用：
- 站點對站點 VPN：連接不同辦公室網路
- 遠程訪問 VPN：員工在外部存取公司網路
- L2TP/IPSec VPN：結合 L2TP 隧道和 IPSec 加密
- 配置考量：
- 加密算法選擇：AES、3DES 等對稱加密
- 認證方式：PSK (Pre-Shared Key) 或憑證
- 完整性驗證：SHA-1、SHA-256 等雜湊算法