HTTPS 协议的安全依赖于它的证书机制,如果攻击者申请到了一张和你的网站一摸一样的证书,那你网站的安全机制也就不复存在了。本文来聊一聊,如何预防 HTTPS 证书伪造。

证书劫持

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如果想部署 HTTPS 网站浏览器被劫持怎么办,首先向 CA 机构申请一张证书, CA 机构在审核申请者的身份后,会签发一张证书,证书中包含了申请者网站的主机名、主机公钥,同时 CA 机构会用自己的私钥对整个证书进行签名,并将签名添加到证书文件中,然后发送给证书申请者。证书是 TLS 协议中非常关键的一环,其主要作用:

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HTTPS 证书最大的问题就是伪造证书的存在,一旦出现伪造证书,安全体系将会非常脆弱,出现伪造证书的原因如下:

这时,证书的使用者可能会存在下面的困惑:

证书透明度

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为了解决证书潜在的问题,谷歌提出了一个解决方案,这就是证书透明度(CT)。CT 是一组技术解决方案,它能够审计、监控证书的签发、使用,从而让更透明,它不是证书的替代解决方案,而是证书的有效补充。通过 CT,能够达成以下的几个目标:

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CT 日志服务所使用的技术和区块链技术非常类似,通过密码学手段(Merkle hash tree)保证了其数据只能增长浏览器被劫持怎么办,但修改、插入、删除都会被发现。由于审计单条数据的成本并不高,审计员可以是一个单独的服务,也可以是观察者的一项功能,甚至可以作为客户端的一部分。

Expect-CT

为了确保浏览器能在访问到缺少 CT 监督的证书(例如 CA 意外发出的证书)时采取措施,Google 提案增加了一个新的 Expect-CT HTTP Header,该 HTTP Header 用来告诉浏览器期望证使用书透明度服务。Expect-CT CT 头部允许站点选择报告或强制执行证书透明度要求,这可以防止站点证书错误被忽视的情况。当站点启用 Expect-CT CT Header 时,浏览器会检查该站点使用的证书是否出现在公共CT日志中,这能有效的避免中间人攻击等 HTTPS 威胁,让站点更加安全。

    Expect-CT: report-uri="", enforce,max-age=<age>

在部署的时候有两种策略可供选择,一种是仅报告,一种是强制执行。在仅报告策略中,浏览器在没有收到有效的CT信息情况下,会向report-uri设置的地址发送报告。对于该策略,你可以如下设置:

    Expect-CT: max-age=0, report-uri="https://{$subdomain}.report-uri.com/r/d/ct/reportOnly"

该策略下,如果浏览器未收到有效的CT信息,不会终止连接,只会向你指定的URI发送报告。而第二种策略可如下设置:

    Expect-CT: enforce, max-age=30, report-uri="https://{$subdomain}.report-uri.com/r/d/ct/enforce"

这也就是告诉浏览器强制执行 CT 策略并且缓存该状态 30s 。如果浏览器没有收到有效的 CT 信息,将会终止链接同时也会发送报告。在正确的配置好 CT 信息后,你可以将该时间设置的更长。

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