Transport Layer Security (TLS)

Was ist Transport Layer Security (TLS)?

Die Technische Richtlinie TR-02102-2 des BSI beschreibt Transport Layer Security (TLS), früher bekannt als Secure Socket Layer (SSL), als Protokoll, das die sichere Übertragung von Informationen aus der Anwendungsschicht, zum Beispiel bei HTTPS, FTPS oder IMAPS, über TCP/IP-basierte Verbindungen ermöglicht. MITRE ATT&CK nennt als Maßnahme, sichere Kommunikationsprotokolle wie TLS und HTTPS zu verwenden, um sensible Daten bei der Übertragung über Netzwerke zu verschlüsseln. Das Protokoll erlaubt auch Verbindungen, die nicht oder nur einseitig authentisiert sind. Die TLS-Versionen 1.1, 1.2 und 1.3 werden in RFC 4346, RFC 5246 und RFC 8446 spezifiziert. Bei jedem Aufruf einer https-Adresse prüft der Browser, ob der Anbieter der Internetseite ein gültiges Zertifikat vorweisen kann.

Ruft ein Kunde das Portal seines Versicherers auf, schützt Transport Layer Security (TLS) die Übertragung; laut BSI stehen Vertraulichkeit, Integrität und Authentizität der übertragenen Informationen im Vordergrund, und die delegierte DORA-Verordnung verlangt von Finanzunternehmen eine Verschlüsselungsrichtlinie, die auch Datenübermittlungen mit externen Parteien erfasst. Perfect Forward Secrecy bedeutet, dass eine Verbindung auch bei Kenntnis der Langzeit-Schlüssel der Kommunikationspartner nicht nachträglich entschlüsselt werden kann. Der PSK-Modus psk_ke bietet keine Perfect Forward Secrecy.

Wie funktioniert Transport Layer Security?

Bevor Daten übertragen werden können, muss zunächst eine gesicherte Verbindung zwischen den beiden Verbindungspartnern, Client und Server, aufgebaut werden, und dieser Vorgang heißt Handshake. Dazu gehört ein gemeinsames Geheimnis, das master secret, aus dem beide Verbindungspartner die Sitzungsschlüssel für den Integritätsschutz und die Verschlüsselung ableiten.

Secure Socket Layer (SSL) war nach OWASP das ursprüngliche Protokoll für die Verschlüsselung von HTTP-Verkehr in Form von HTTPS. Bei einem Man-in-the-Middle-Angriff begibt sich der Angreifer in die Mitte der Kommunikation, indem er sich gegenüber dem Sender als Empfänger und gegenüber dem Empfänger als Sender ausgibt. Nach der Technischen Richtlinie TR-02102-1 bieten asymmetrische Verschlüsselungsverfahren für sich genommen keinen Schutz vor solchen Angriffen; dafür muss eine authentische Verteilung der öffentlichen Schlüssel aller Teilnehmer sichergestellt werden. Bei einer Transportverschlüsselung von E-Mails liegen die Daten an den Knotenpunkten des Versandwegs unverschlüsselt vor, bevor sie für das nächste Teilstück der Strecke wieder durch einen verschlüsselten Kanal geschickt werden; deshalb ist auch von Punkt-zu-Punkt-Verschlüsselung die Rede. Bei E-Mails dient dazu der Befehl STARTTLS, den nach BSI TR-03108 ein Message Handling Service (MHS) für die Transportverschlüsselung implementieren muss; da es sich um opportunistische Verschlüsselung handelt, können Verbindungen unverschlüsselt bleiben, wenn die Gegenstelle keine Verschlüsselung unterstützt. MITRE empfiehlt, auf Mailservern STARTTLS zu erzwingen (M1041).

Transport Layer Security (TLS) im Vergleich

Welche TLS-Versionen gelten heute als sicher?

Schutz im Ernstfall

Vorbeugen

• Entwickler kryptographischer Systeme sollten darauf achten, ob innerhalb der Anwendungsschicht eine weitere Authentisierung erforderlich ist.
• Der PSK-Modus psk_ke sollte nur in speziellen Anwendungsfällen nach Hinzuziehen eines Experten eingesetzt werden.
• Webanwendungen müssen nach OWASP standardmäßig TLS 1.3 verwenden und dürfen TLS 1.2 aus Kompatibilitätsgründen unterstützen.

Was tun im Ernstfall

• Warnt der Browser, weil der Anbieter einer https-Seite kein gültiges Zertifikat vorweisen kann, sollte man nach dem BSI nicht auf der jeweiligen Webseite weitersurfen.