टीएलएस की गहराई में: एचटीपीएस के पीछे का क्रिप्टोग्राफिक जादू

1. हैंडशेक प्रक्रिया पूरी तरह से हल हो गई है।

टीएलएस सुरक्षित संचार का आधार सेटअप के समय होने वाला हैंडशेक है। आइए मानक टीएलएस हैंडशेक प्रक्रिया को समझते हैं:

 

चित्र 2: एक विशिष्ट टीएलएस हैंडशेक प्रवाह।

1️⃣ टीसीपी कनेक्शन सेटअप

एक क्लाइंट (जैसे, एक ब्राउज़र) सर्वर से एक टीसीपी कनेक्शन शुरू करता है (मानक पोर्ट 443)।

2️⃣ टीएलएस हैंडशेक चरण

○ क्लाइंट हेलो: ब्राउज़र समर्थित टीएलएस संस्करण, सिफर और यादृच्छिक संख्या के साथ सर्वर नाम संकेत (एसएनआई) भेजता है, जो सर्वर को बताता है कि वह किस होस्टनाम तक पहुंचना चाहता है (कई साइटों पर आईपी साझाकरण को सक्षम करना)।

○ सर्वर हेलो और प्रमाणपत्र समस्या: सर्वर उपयुक्त टीएलएस संस्करण और सिफर का चयन करता है, और अपना प्रमाणपत्र (सार्वजनिक कुंजी के साथ) और यादृच्छिक संख्याएँ वापस भेजता है।

○ प्रमाणपत्र सत्यापन: ब्राउज़र यह सुनिश्चित करने के लिए सर्वर प्रमाणपत्र श्रृंखला को विश्वसनीय रूट सीए तक पूरी तरह से सत्यापित करता है कि इसे जाली नहीं बनाया गया है।

○ प्रीमास्टर कुंजी निर्माण: ब्राउज़र एक प्रीमास्टर कुंजी उत्पन्न करता है, उसे सर्वर की सार्वजनिक कुंजी से एन्क्रिप्ट करता है और सर्वर को भेजता है। दोनों पक्ष सत्र कुंजी पर बातचीत करते हैं: दोनों पक्षों के यादृच्छिक संख्याओं और प्रीमास्टर कुंजी का उपयोग करके, क्लाइंट और सर्वर समान सममित एन्क्रिप्शन सत्र कुंजी की गणना करते हैं।

○ हैंडशेक पूर्णता: दोनों पक्ष एक दूसरे को "पूर्ण" संदेश भेजते हैं और एन्क्रिप्टेड डेटा ट्रांसमिशन चरण में प्रवेश करते हैं।

3️⃣ सुरक्षित डेटा स्थानांतरण

सभी सेवा डेटा को बातचीत के दौरान तय की गई सत्र कुंजी के साथ कुशलतापूर्वक सममित रूप से एन्क्रिप्ट किया जाता है, यहां तक ​​कि अगर इसे बीच में ही रोक लिया जाए, तो यह केवल "अस्पष्ट कोड" का एक समूह होता है।

4️⃣ सत्रों का पुनः उपयोग

TLS फिर से सेशन को सपोर्ट करता है, जिससे एक ही क्लाइंट को थकाऊ हैंडशेक प्रक्रिया से बचने की अनुमति देकर परफॉर्मेंस में काफी सुधार हो सकता है।
असममित एन्क्रिप्शन (जैसे RSA) सुरक्षित तो है, लेकिन धीमा है। सममित एन्क्रिप्शन तेज़ है, लेकिन कुंजी वितरण जटिल है। TLS दो-चरणीय रणनीति का उपयोग करता है - पहले एक असममित सुरक्षित कुंजी विनिमय और फिर डेटा को कुशलतापूर्वक एन्क्रिप्ट करने के लिए एक सममित योजना।

2. एल्गोरिदम का विकास और सुरक्षा में सुधार

आरएसए और डिफि-हेलमैन
○ आरएसए
इसका व्यापक उपयोग सबसे पहले टीएलएस हैंडशेक के दौरान सेशन कुंजी को सुरक्षित रूप से वितरित करने के लिए किया गया था। क्लाइंट एक सेशन कुंजी उत्पन्न करता है, उसे सर्वर की सार्वजनिक कुंजी से एन्क्रिप्ट करता है और भेजता है ताकि केवल सर्वर ही उसे डिक्रिप्ट कर सके।

○ डिफि-हेलमैन (डीएच/ईसीडीएच)
TLS 1.3 के बाद से, कुंजी विनिमय के लिए RSA का उपयोग नहीं किया जाता है, बल्कि इसके स्थान पर अधिक सुरक्षित DH/ECDH एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है जो फॉरवर्ड सीक्रेसी (PFS) का समर्थन करते हैं। निजी कुंजी लीक होने पर भी, ऐतिहासिक डेटा को अनलॉक नहीं किया जा सकता है।

टीएलएस संस्करण	कुंजी विनिमय एल्गोरिथम	सुरक्षा
टीएलएस 1.2	आरएसए/डीएच/ईसीडीएच	उच्च
टीएलएस 1.3	केवल DH/ECDH के लिए	ज़्यादा ऊंचा