HTTP公鑰固定

HTTP公鑰固定(又稱HTTP公鑰釘扎,英語:HTTP Public Key Pinning,縮寫HPKP[1]HTTPS網站防止攻擊者利用數字證書認證機構(CA)錯誤簽發的證書進行中間人攻擊的一種安全機制,用於預防CA遭受入侵或其他會造成CA簽發未授權證書的情況。採用公鑰固定時,網站會提供已授權公鑰哈希列表,指示客戶端在後續通訊中只接受列表上的公鑰。

工作原理

服務器通過Public-Key-Pins(或Public-Key-Pins-Report-Only用於監測)HTTP頭向瀏覽器傳遞HTTP公鑰固定信息。

HTTP公鑰固定將網站X.509證書鏈中的一個SPKI(和至少一個備用密鑰)以pin-sha256方式進行哈希,由參數max-age(單位秒)所指定一段時間,可選參數includeSubDomains決定是否包含所有子域名,另一個可選參數report-uri決定是否回報違反HTTP公鑰固定策略的事例。在max-age所指定的時間內,證書鏈中證書的至少一個公鑰須和固定公鑰相符,這樣客戶端才認為該證書鏈是有效的。[2]

RFC 7469規範發布時只允許SHA-256算法。HTTP公鑰固定中的哈希算法也可通過RFC 7469規範的附錄A中所提到的命令行或其他第三方工具來生成。[3]

網站維護者可以選擇將特定CA根證書公鑰固定——只有該CA和其簽發的中級證書才視同有效,而且可以選擇將一個或多個中級證書固定,或將末端證書固定。但是,至少得固定一個備用密鑰以便更換現有的固定密鑰。在沒有備用密鑰(備用密鑰須不在現有證書鏈中)時,HTTP公鑰固定並不會生效。[4]

HTTP公鑰固定在RFC 7469規範中成為標準。[1]把證書公鑰的哈希值硬編碼在客戶端、瀏覽器中,這被稱為「證書固定」,HTTP公鑰固定則是「證書固定」的一種擴展。[5]

Chromium瀏覽器現已經禁止固定自簽名根證書的證書鏈,這樣一些內容嗅探、抓包軟件如mitmproxyFiddler便無法再利用自簽證書嗅探加密內容。[6]RFC 7469規範指出,對於此類證書鏈,建議禁用HTTP公鑰固定的違規回報。[7]

違規回報

客戶端進行HTTP公鑰固定驗證失敗後,將把此次錯誤詳情以JSON格式回報給report-uri參數中指定的服務器。若發生客戶端向同域名的服務器端回報失敗(如違規本身就是由連接問題引起的),服務器端也可指定另一個域名或採用其他回報服務。[8][9]

瀏覽器支持

Firefox從版本35.0開始支持HPKP[10]Chrome從版本46開始[11]支持,但在Chrome 67中終止了對HPKP的支持[12]Internet ExplorerMicrosoft Edge目前尚不支持HPKP。[13]

應用現狀

2016年,Netcraft英語Netcraft在有關SSL的調研中稱,只有0.09%的證書在使用HTTP公鑰固定,加上實際運作中不當的配置,實際有效的HTTP公鑰固定證書數量低於3000。造成這種現象的原因是:該技術尚處於萌芽期,網站技術人員對其缺乏重視和理解,更重要的是,錯誤的部署可能帶來網站方面無法接受的嚴重後果——用戶在相當長一段時間內(取決於max-age的配置)因新證書公鑰與舊HPKP策略不符,對網站的合法訪問都將遭拒。[14]

因為網站部署率過低,Google在2018年5月29日發布的Chrome 67中終止了對HPKP的支持。[12]

Google所主導的證書透明度提供了一個用於監測、審核證書的開放式框架,以保障證書籤發流程的安全。[15]這是一項和HTTP公鑰固定有着相同目標的較新項目。

參見

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 RFC 7469. tools.ietf.org. Internet Engineering Task Force. [2016-12-04]. (原始內容存檔於2018-01-05) (英語). 
  2. ^ Server and Client Behavior. RFC 7469. Internet Engineering Task Force. [2016-12-04]. (原始內容存檔於2018-01-05) (英語). 
  3. ^ Fingerprint Generation. RFC 7469. Internet Engineering Task Force. [2016-12-04]. (原始內容存檔於2018-01-05) (英語). 
  4. ^ About Public Key Pinning. noncombatant.org. [2015-05-07]. (原始內容存檔於2015-05-15) (英語). 
  5. ^ Certificate and Public Key Pinning - OWASP. www.owasp.org. [2015-05-07]. (原始內容存檔於2015-05-18). 
  6. ^ Security FAQ - The Chromium Projects. www.chromium.org. [2015-07-07]. (原始內容存檔於2015-07-09) (英語). 
  7. ^ Validating Pinned Connections. RFC 7469. Internet Engineering Task Force. [2016-12-04]. (原始內容存檔於2018-01-05) (英語). 
  8. ^ HPKP Violation Reporting. Scott Helme. (原始內容存檔於2015-09-28) (英語). 
  9. ^ Reporting Pin Validation Failure. RFC 7469. Internet Engineering Task Force. [2016-12-04]. (原始內容存檔於2018-01-05) (英語). 
  10. ^ Public Key Pinning. mozilla.org. 2015-12-10 [2015-12-22]. (原始內容存檔於2015-12-04) (英語). 
  11. ^ Rolling out Public Key Pinning with HPKP Reporting. Google Developers. 2016-11-30 [2016-12-05]. (原始內容存檔於2016-12-04) (英語). 
  12. ^ 12.0 12.1 Joseph Medley. Deprecations and removals in Chrome 67. Google Developers. 2017-10-29 [2019-01-05]. (原始內容存檔於2019-03-23) (英語). 
  13. ^ The status of public key pinning extension in Microsoft Edge is under consideration. Microsoft. [2016-12-04]. (原始內容存檔於2016-12-20) (英語). 
  14. ^ Paul Mutton. Secure websites shun HTTP Public Key Pinning. Netcraft. 2016-03-22 [2016-12-04]. (原始內容存檔於2016-12-20) (英語). 
  15. ^ Google透明度报告中的Certificate Transparency. Google. [2016-12-04]. (原始內容存檔於2016-12-20) (中文). 

外部連結