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]是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的哈希列表，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mitmproxy、Fiddler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 Explorer、Microsoft Edge目前尚不支持HPKP。[13]
應用現狀
2016年，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]
由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
- 中間人攻擊
- HTTP嚴格傳輸安全（HTTP Strict Transport Security，HSTS）
- RFC 7469
參考資料
- ^ 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）.
- ^ 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）.
- ^ Fingerprint Generation. RFC 7469. Internet Engineering Task Force. [2016-12-04]. （原始內容存檔於2018-01-05） （英語）.
- ^ About Public Key Pinning. noncombatant.org. [2015-05-07]. （原始內容存檔於2015-05-15） （英語）.
- ^ Certificate and Public Key Pinning - OWASP. www.owasp.org. [2015-05-07]. （原始內容存檔於2015-05-18）.
- ^ Security FAQ - The Chromium Projects. www.chromium.org. [2015-07-07]. （原始內容存檔於2015-07-09） （英語）.
- ^ Validating Pinned Connections. RFC 7469. Internet Engineering Task Force. [2016-12-04]. （原始內容存檔於2018-01-05） （英語）.
- ^ HPKP Violation Reporting. Scott Helme. （原始內容存檔於2015-09-28） （英語）.
- ^ 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）.
- ^ Public Key Pinning. mozilla.org. 2015-12-10 [2015-12-22]. （原始內容存檔於2015-12-04） （英語）.
- ^ 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）.
- ^ 12.0 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）.
- ^ 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）.
- ^ 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）.
- ^ 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）.