2024.10.19 SSL

https://www.ssl.com/wp-content/uploads/2015/07/SSLTLS_handshake.png

HTTPS 사용 시 SSL handshake를 먼저 해야 하는데, 그 안의 행위가 잘 설계되어 있다고 느꼈다.

CA의 비대칭 키와 서버의 비대칭 키, 이 둘을 잘 사용하는 것이 인상적이다.

먼저 비대칭키 방식으로 서로 신뢰할 수 있는지도 확인하고 최종적으로는 대칭키까지 생성해 사용까지 한다.

간단히 본다면..

1. 서버는 CA에 서버의 공개키와 도메인 주소를 넘긴다
2. CA는 서버의 공개키를 CA의 비밀키로 암호화해서 인증서로 만들어준다.
3. 클라이언트가 서버와 SSL핸드쉐이크를 시작한다.
4. (클라이언트 Hello) 클라이언트는 자신이 사용할 수 있는 알고리즘과 난수를 전달한다.
5. (서버 Hello) 서버도 응답하며 사용할 알고리즘과 난수, 인증서를 전달한다.
6. 클라이언트는 브라우저에 내장되어 있는 CA 공개키로 인증서를 복호화하고 서버의 공개키를 얻는다.
7. 클라이언트에서 만든 키(pre master secret, 48bit)를 서버의 공개키로 암호화한 후 서버에 전달한다.
8. 서버는 pre master secret을 서버의 비공개키로 복호화한다.
9. 서버와 클라이언트는 pre master secret와 주고 받은 난수를 통해 master scret을 만들고(PRF 알고리즘 사용), 또 master secret 으로 session key를 만들어 클라이언트와 서버가 대칭키로 사용하게 된다.

 

master secret으로 6개의 키를 만들어 사용한다고 합니다.

공식은 master secret을 만들 때 처럼 

PRF를 사용. 

      key_block = PRF(SecurityParameters.master_secret,
                      "key expansion",
                      SecurityParameters.server_random +
                      SecurityParameters.client_random);

(

The client and the server create a set of 3 keys:

• client_write_MAC_key: Authentication and Integrity check
• server_write_MAC_key: Authentication and Integrity check
• client_write_key: Message encryption using symmetric key
• server_write_key: Message encryption using symmetric key
• client_write_IV: Initialization Vector used by some AHEAD ciphers
• server_write_IV: Initialization Vector used by some AHEAD ciphers

)

클라이언트의 요청은 client_write_key로 암호화 복호화하고, 서버의 요청은 server_write_key로 암호화 복호화합니다.

 

 

궁금증

pre master secret을 왜 바로 사용하면 안될까?

Why don’t we use the Pre-Master Secret?

https://security.stackexchange.com/questions/218491/why-using-the-premaster-secret-directly-would-be-vulnerable-to-replay-attack 

Why using the premaster secret directly would be vulnerable to replay attack?

..
replay공격?

https://crypto.stackexchange.com/questions/24780/what-is-the-purpose-of-pre-master-secret-in-ssl-tls

What is the purpose of pre master secret in SSL/TLS?

 

 

 

• https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7627
• https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc5246#section-6.3
• https://www.baeldung.com/cs/pre-master-shared-secret-private-public-key#5-master-secret
• https://www.cryptologie.net/article/340/tls-pre-master-secrets-and-master-secrets/ 
• https://medium.com/demystifying-security/how-tls-secures-communications-f9ba48af840a