TLS Vortrag Wiki: Unterschied zwischen den Versionen
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=TLS 1.3 Handshake= | =TLS 1.3 Handshake= | ||
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==Client Hello== | ==Client Hello== | ||
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| − | + | * Server bestätigt TLS 1.3, schickt eigenen ephemeren Public Key | |
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| − | + | * Per HKDF werden daraus die Handshake Traffic Keys abgeleitet | |
| − | + | * Ab EncryptedExtensions ist alles verschlüsselt | |
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==Server Handshake Nachrichten (TLS 1.3)== | ==Server Handshake Nachrichten (TLS 1.3)== | ||
{{#drawio:tls-1.3-2}} | {{#drawio:tls-1.3-2}} | ||
;EncryptedExtensions | ;EncryptedExtensions | ||
| − | * | + | * Erste verschlüsselte Nachricht des Servers |
| − | * | + | * Enthält z. B. ALPN (ausgewähltes Anwendungsprotokoll) |
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;Certificate | ;Certificate | ||
| − | * | + | * Server schickt sein Zertifikat — vollständig verschlüsselt |
| − | + | * Enthält den öffentlichen Schlüssel und die CA-Signatur | |
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;CertificateVerify | ;CertificateVerify | ||
| − | * Server signiert den bisherigen Handshake-Transcript | + | * Server signiert den bisherigen Handshake-Transcript mit PrivK-S |
| − | + | * Beweist dass er den zugehörigen Private Key besitzt | |
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;Finished | ;Finished | ||
| − | * | + | * Hash über den gesamten Handshake-Transcript |
| − | + | * Client prüft Zertifikat, Signatur und Hash | |
| − | * | + | * Client schickt eigenen Finished-Hash zurück |
| − | * | + | * Bestätigt dass beide Seiten denselben Handshake gesehen haben |
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==Application Traffic Keys== | ==Application Traffic Keys== | ||
| − | + | * Sitzungsschlüssel werden nach erfolgreichem Finished aktiviert | |
| − | * werden nach erfolgreichem | + | * Verschlüsselte Kommunikation beginnt |
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Version vom 3. Juni 2026, 18:11 Uhr
Einleitung
- Dieser Vortrag vermittelt die technische Funktionsweise von TLS
- Er erklärt die Rolle der PKI
- Analysiert Unterschiede zwischen klassischen und modernen Handshakes.
Authentifizierung mit TLS
- Public Key Infrastruktur
- Zertifikatsbasierte Authentifizierung
- Schlüsselbasierte Authentifizierung
- Am Ende steht die verschlüsselte Übertragung
Public Key Infrastruktur
- Wichtige Rolle der PKI
- PKI ermöglicht sichere Verschlüsselung und digitale Signaturen für E-Mails, HTTPS, VPNs und mehr
- Grundprinzip
- PKI nutzt Schlüsselpaare zur sicheren Datenübertragung und Identitätsüberprüfung
Zertifikatsbasierte Authentifizierung
- Nutzt Zertifikat, das von einer CA signiert ist
- Client überprüft die Signatur der CA
- Signatur authentifiziert das Zertifikat
Die CA
Erstellen einer CA
- Nur im lokalen Umfeld nötig
- Meist wird eine öffentliche CA verwendet
- Öffentliche CAs sind im OS als vertrauenswürdig eingebaut
- Kostenlose Certs z. B. bei Let’s Encrypt
CA: Der private Schlüssel
- Der private Schlüssel der CA muss zwingend geheim gehalten werden.
- Er wird nur zum signieren gebraucht
CA: Das Zertifikat
- Das Zertifikat der CA ist bei offiziellen CA überall in den Betriebssystemen eingebaut
- Überall bedeutet nicht nur PCs, Laptops, Server.
- Sondern auch IOT Geräte alle Art.
CA: TLS Zertifizierungstelle
- Die wichtigsten Komponenten der CA
Der Server
Server: TLS PrivKey Server
- Auf dem Server wird ein privater Schlüssel erstellt.
- Geheimhaltung ist wichtig.
Server: TLS Signing Request
- Es wird ein Öffentlicher Schlüssel erstellt
- Es wird diesem ein Distinguish Name zu geordnet.
- Beide Komponenten ergeben den Certificate Signing Request
Server: TLS Signing Request wird zurück gesendet
- Der Request wird zur Zertifizierungsstelle geschickt.
- Geheimhaltung ist nicht notwendig.
CA: Die Signierung
CA: Signierung des Requests
- Es wird ein Hash über den öffentlichen Schlüssel und den Distinguish Name des Servers, sowie dem Ablaufdatum gebildet.
- Dieser wird mit dem geheimen Schlüssel der Zertifizierungsstelle verschlüsselt.
- Diesen Vorgang nennt man Signierung.
CA: Bauen des Zertifikats
- Das Zertifikat wird nun gebaut
- Öffentlicher Schlüssel des Servers
- Signature des Servers
- Distinguish Name des Server
- Distinguish Name der Zertifizierungsstelle
- Ablaufdatum
- Seriennummer
CA: Zertifikat wird zum Server geschickt
- Der Server bekommt das Zertifikat zugestellt.
Server: PrivKey-S und Zertifikat-S wird dem Service zu geordnet
- Das Zertifikat und der private Schlüssel werden nun einem oder mehreren Diensten zugeordnet.
Authenzitätstest
Client: Hat das Zertifikat der Zertifizierungsstelle eingebaut
- Jedes Gerät im Internet das TLS kann hat das Zertifikat der Zertifizierungstelle eingebaut.
Client:Bekommt das Zertifikat des Servers
- Beim TLS Handshake bekommt der Client das Zertifikat des Servers geschickt.
Client: Überprüft ob das Zertifikat authentisch ist
Zertfikatscheck
TLS 1.3 Handshake
Client Hello
- TLS 1.3 wird angeboten, ephemerer Public Key wird mitgeschickt
- Private Key bleibt beim Client
Server Hello
- Server bestätigt TLS 1.3, schickt eigenen ephemeren Public Key
- Beide Seiten können jetzt das Shared Secret berechnen
Handshake Secret
- Shared Secret wird lokal per (EC)DH berechnet — wird nie übertragen
- Per HKDF werden daraus die Handshake Traffic Keys abgeleitet
- Ab EncryptedExtensions ist alles verschlüsselt
Server Handshake Nachrichten (TLS 1.3)
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![Bearbeiten](javascript:editDrawio("1720878141", "tls-1.3-2.drawio.png", "png", false, false, false, true, "https://embed.diagrams.net")){kind=link}
- EncryptedExtensions
- Erste verschlüsselte Nachricht des Servers
- Enthält z. B. ALPN (ausgewähltes Anwendungsprotokoll)
- Certificate
- Server schickt sein Zertifikat — vollständig verschlüsselt
- Enthält den öffentlichen Schlüssel und die CA-Signatur
- CertificateVerify
- Server signiert den bisherigen Handshake-Transcript mit PrivK-S
- Beweist dass er den zugehörigen Private Key besitzt
- Finished
- Hash über den gesamten Handshake-Transcript
- Client prüft Zertifikat, Signatur und Hash
- Client schickt eigenen Finished-Hash zurück
- Bestätigt dass beide Seiten denselben Handshake gesehen haben
Application Traffic Keys
- Sitzungsschlüssel werden nach erfolgreichem Finished aktiviert
- Verschlüsselte Kommunikation beginnt