Sie sind gerade dabei, eine sichere Verbindung für einen neuen Webserver einzurichten und müssen zwischen zwei Protokollen wählen: TLS 1.2 vs. TLS 1.3. Auch wenn sie austauschbar erscheinen, können ihre unterschiedlichen Funktionen die Leistung und Sicherheit Ihres Servers erheblich beeinträchtigen.
TLS 1.3 verfügt beispielsweise über einen verbesserten Handshake-Prozess, der sichere Verbindungen beschleunigt. Aber das ist nur die Spitze des Eisbergs. Lassen Sie uns ein wenig tiefer in die technischen Nuancen dieser beiden Protokolle eintauchen, damit Sie die Unterschiede zwischen TLS 1.2 und 1.3 verstehen.
Inhaltsübersicht
- Was ist der TLS 1.2-Handshake?
- Was ist der TLS 1.3-Handshake?
- Was ist der Unterschied zwischen TLS 1.2 und 1.3?
Was ist der TLS 1.2-Handshake?
Um den TLS 1.2-Handshake besser zu verstehen, sehen wir uns an, wie ein Client und ein Server eine sichere Verbindung herstellen. Der erste Schritt ist die Initiierung, bei der der Client eine “Client Hello”-Nachricht an den Server sendet. Diese Nachricht enthält die TLS-Version (Transport Layer Security) des Clients, Verschlüsselungssammlungen und eine zufällige Bytezeichenfolge, die als Client Random bezeichnet wird.
Als Antwort sendet der Server eine “Server Hello”-Nachricht. Diese Nachricht enthält die vom Server ausgewählte Protokollversion, die Verschlüsselungssammlung und eine zufällige Bytezeichenfolge des Servers. Danach sendet der Server seine Zertifikats- und Serverschlüsselaustauschnachrichten.
Als Nächstes überprüft der Client das Zertifikat des Servers bei der Zertifizierungsstelle. Wenn die Überprüfung erfolgreich ist, sendet der Client eine Client Key Exchange-Nachricht, die einen geheimen Pre-Master-Schlüssel enthält, der mit dem öffentlichen Schlüssel des Servers verschlüsselt ist.
Sowohl der Client als auch der Server verwenden dann den geheimen Schlüssel vor dem Master und ihre jeweiligen zufälligen Bytezeichenfolgen, um denselben symmetrischen Sitzungsschlüssel zu generieren. Der Client sendet dann eine “Change Cipher Spec”-Nachricht, die angibt, dass er die gesamte weitere Kommunikation mit dem Sitzungsschlüssel verschlüsseln wird.
Um den TLS-Handshake abzuschließen, sendet der Client eine “Verschlüsselte Handshake-Nachricht”, um die erfolgreiche Einrichtung des Sitzungsschlüssels zu bestätigen. Der Server sendet auch eine ähnliche Nachricht an den Client.
Was ist der TLS 1.3-Handshake?
TLS 1.3 eliminiert mehrere Schritte und reduziert die Roundtrips zwischen Client und Server von zwei auf nur einen, indem die Client- und Server-Begrüßungsnachrichten kombiniert werden. Der Client sendet ein “Client Hello” mit den unterstützten Verschlüsselungssammlungen und einer Zufallszahl. Anstatt auf eine Serverfreigabe zu warten, sendet der Client sofort seine Schlüsselfreigabe und die vorhergesagte Verschlüsselung und das Serverzertifikat.
Dieser optimierte Prozess, der als “Zero Round Trip Time” oder 0-RTT bezeichnet wird, beschleunigt nicht nur den Handshake, sondern verbessert auch die Gesamtverbindungszeit erheblich. TLS 1.3 führt auch ein Konzept namens “Early Data” ein, bei dem einige Daten vom Client im ersten Roundtrip gesendet werden können, wodurch die Leistung weiter verbessert wird.
In Bezug auf die Sicherheit verbessert der TLS 1.3-Handshake den Datenschutz, indem ein größerer Teil des Prozesses verschlüsselt wird. Im Gegensatz dazu enthüllt TLS 1.2 einige Details über den Server und den Client im Klartext, was potenzielle Sicherheitsrisiken birgt.
Was ist der Unterschied zwischen TLS 1.2 und 1.3?
Der Hauptunterschied zwischen TLS 1.2 und 1.3 liegt im Handshake-Prozess selbst. In späteren Versionen, wie z. B. TLS 1.3, ist der Handshake aufgrund der Reduzierung der Roundtrip-Zeiten vereinfacht und schneller – nur eines der Upgrades, die die Leistung und Sicherheit verbessert haben. Wenn Sie die wichtigsten Unterschiede zwischen TLS 1.3 und 1.2 kennen, können Sie auf die neueste Version 1.3 umsteigen.
Roundtrip-Zeit (RTT)
Die Round Trip Time (RTT) ist die Zeit, die ein Signal benötigt, um vom Sender zum Empfänger und zurück zu gelangen. Bei Protokollen wie TLS ist RTT von entscheidender Bedeutung, da es sich direkt darauf auswirkt, wie schnell der Browser eines Benutzers und der Server einer Website eine sichere Verbindung herstellen.
Wenn Ihr Browser in TLS 1.2 eine Verbindung zu einer sicheren Website herstellt, erfordert der Handshake-Prozess zwei Roundtrips zwischen dem Client (Ihrem Browser) und dem Server, bevor sie mit dem sicheren Datenaustausch beginnen können.
Der zweistufige Handshake in TLS 1.2 führt zu einer Verzögerung, die sich besonders in Situationen bemerkbar macht, in denen die Entfernung zwischen Client und Server groß ist, was zu einer höheren Latenz führt.
Auf der anderen Seite erfordert TLS 1.3 nur einen Roundtrip zwischen dem Client und dem Server, um eine sichere Verbindung herzustellen. Durch den Wegfall einer Runde der Hin- und Herkommunikation reduziert TLS 1.3 die Zeit für den Aufbau einer sicheren Verbindung, was zu einer schnelleren und effizienteren Datenübertragung führt.
Schnellerer TLS-Handshake
In TLS 1.2 erfolgt der anfängliche Handshake-Prozess im Klartext, was zusätzliche Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsschritte erfordert. Dieser Prozess, bei dem 5-7 Pakete zwischen Ihrem Gerät und dem Server ausgetauscht werden, führt zu einer Verlangsamung.
Mit TLS 1.3 wird jedoch standardmäßig eine Änderung eingeführt. Es verschlüsselt das Serverzertifikat während des Handshakes, so dass der TLS-Handshake mit nur 0-3 Paketen erfolgen kann, wodurch der vorherige Overhead drastisch reduziert oder sogar eliminiert wird.
Dadurch sind die Verbindungen schneller und reaktionsschneller, da während des Handshakes weniger zwischen Ihrem Gerät und dem Server hin und her kommuniziert werden muss.
Chiffre-Suiten
TLS 1.2 unterstützt zahlreiche Verschlüsselungssammlungen, die verschiedene Kombinationen von Verschlüsselungs-, Authentifizierungs- und Hashalgorithmen bereitstellen. Die Fülle an Optionen erhöht jedoch das Risiko, weniger sichere Verschlüsselungssammlungen auszuwählen, wodurch die Kommunikation möglicherweise Schwachstellen ausgesetzt wird.
TLS 1.3 schränkt die unterstützten Verschlüsselungssammlungen auf fünf ein, die alle auf dem AEAD-Prinzip (Authenticated Encryption with Associated Data) basieren. Diese Vereinfachung zielt darauf ab, sowohl die Sicherheit als auch die Effizienz zu verbessern.
Die eingeschränkten, aber sicheren Verschlüsselungssammlungsoptionen in TLS 1.3 verringern die Komplexität von Verhandlungen und verringern das Potenzial für die unbeabsichtigte Verwendung schwacher kryptografischer Algorithmen.
Perfect Forward Secrecy
TLS 1.3 aktiviert standardmäßig Perfect Forward Secrecy (PFS). Das bedeutet, dass selbst wenn es jemandem gelingt, den geheimen Schlüssel zu stehlen, der für Ihre sichere Kommunikation verwendet wird, er die Nachrichten aus der Vergangenheit nicht entschlüsseln kann. Es ist, als würden Sie die Schlösser an Ihrer Tür regelmäßig wechseln.
In TLS 1.2 war die Verwendung dieser zusätzlichen Sicherheitsfunktion optional. Wenn Sie es also nicht ausdrücklich ausgewählt haben, besteht die Möglichkeit, dass jemand, der Ihren geheimen Schlüssel in die Hände bekommt, Ihre vorherigen Nachrichten entschlüsseln und lesen kann.
Im Wesentlichen stellt TLS 1.3 sicher, dass Ihre frühere Datenübertragung in jedem Fall gesperrt bleibt, und bietet im Vergleich zu TLS 1.2 ein höheres Maß an Sicherheit.
Mechanismus für den Austausch von Schlüsseln
TLS 1.2 verwendet verschiedene Schlüsselaustauschmethoden, darunter RSA (Rivest-Shamir-Adleman) und Diffie-Hellman . Bei RSA sendet der Server einen verschlüsselten geheimen Pre-Master-Schlüssel an den Client, während Diffie-Hellman es dem Client und dem Server ermöglicht, einen gemeinsamen geheimen Schlüssel über einen offenen Kanal einzurichten. TLS 1.2 verwendet jedoch häufig standardmäßig RSA für den Schlüsselaustausch.
Jetzt, in TLS 1.3, gibt es eine bemerkenswerte Änderung im Standard-Schlüsselaustauschmechanismus. Das Protokoll schreibt den Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch vor, insbesondere die elliptische Kurvenvariante (ECDHE). Diese Methode sorgt für eine effizientere und sicherere Aushandlung der Verschlüsselungsschlüssel.
FAQ
Wird TLS 1.2 weiterhin empfohlen?
TLS 1.2 bleibt sicher, wenn es so konfiguriert ist, dass schwache Verschlüsselungen und Algorithmen ausgeschlossen werden. Das neuere TLS 1.3 wird jedoch aufgrund seiner Unterstützung für zeitgemäße Verschlüsselung, des Fehlens bekannter Schwachstellen und der Leistungsverbesserungen bevorzugt.
Ist TLS 1.3 standardmäßig aktiviert?
Der Standardstatus von TLS 1.3 hängt von der jeweiligen Software oder dem jeweiligen Dienst ab. Viele moderne Implementierungen aktivieren jedoch standardmäßig TLS 1.3, um die Sicherheit und Leistung zu verbessern. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation Ihres Betriebssystems oder Servers.
Ist TLS 1.3 sicherer als 1.2?
Ja, TLS 1.3 ist sicherer als TLS 1.2. Es verfügt über verbesserte kryptografische Algorithmen, eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe und einen vereinfachten Handshake-Prozess. Ein Upgrade auf TLS 1.3 wird empfohlen, um die Sicherheit zu erhöhen.
Ist TLS 1.3 abwärtskompatibel mit 1.2?
Ja, TLS 1.3 ist abwärtskompatibel mit TLS 1.2, sodass Systeme, die TLS 1.3 unterstützen, mit Systemen kommunizieren können, die nur TLS 1.2 unterstützen.
Warum ist TLS 1.3 Handshake schneller als TLS 1.2?
TLS 1.3-Handshake ist schneller als TLS 1.2, da es die Anzahl der für den Handshake-Prozess erforderlichen Roundtrips reduziert, effizientere kryptografische Algorithmen enthält und unnötigen Datenaustausch minimiert.
Unterm Strich
Sie haben gelernt, dass der TLS 1.2-Handshake ein komplexer, mehrstufiger Prozess ist, während TLS 1.3 dies zu einem schnelleren und sichereren Austausch vereinfacht.
Die Hauptunterschiede zwischen TLS 1.2 und 1.3 sind Effizienz und Sicherheit. Mit verbesserter Verschlüsselung und schnelleren Verbindungen ist TLS 1.3 ein klares Upgrade. Wenn Sie also TLS 1.3 auf Ihrem Server noch nicht aktiviert haben, ist jetzt der beste Zeitpunkt dafür.
Ein Upgrade auf TLS 1.3 steigert nicht nur die Leistung, sondern schützt auch proaktiv vor neuen Sicherheitsbedrohungen. Es ist ein Schritt, der die Integrität und Vertraulichkeit von Online-Interaktionen wahrt.
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