SSL/TLS

❓❗ Was ist TLS und warum wird es benötigt?

Wie würden Sie TLS im OSI-Modell einordnen?

Grundlagen (TLS 1.2)

❓❗ Wie funktioniert TLS?

📝❗ FiAE AP2 Planung Winter 2022 Aufgabe 4c

📝❗ FiAE AP2 Planung Winter 2022 Aufgabe 1d

📝❗ FiSi AP2 Konzeption Sommer 2026 Aufgabe 2 ab

Ablauf des TLS-Handshakes: Client Hello, Server Hello mit Zertifikat, Zertifikatsprüfung, Schlüsselaustausch, Session Key

sequenceDiagram
    participant Client
    participant Server
    Note right of Client: Kennt Public Keys von Root-CAs
    Client->>Server: Verbindungsanfrage
    Note left of Server: Hat Asymmetrisches Schlüsselpaar
    Note left of Server: Public Key ist via Zertifikatskette von Root-CA unterschrieben
    Server->>Client: Übergabe des Public Keys + Zertifikatskette
    Client->>Client: Überprüfung des Zertifikats mit CA Public Key
    Client->>Client: Generierung AES Session Key *
    Client->>Client: Verschlüsselung des AES Session Key mit dem Public Key des Servers
    Client->>Server: Übertragung des verschlüsselten AES Session Keys
    Server->>Server: Entschlüsselung AES Session Keys
    Server->Client: mit AES Session Key verschlüsselte Datenübertragung

💬❓ Wie würden Sie anhand des TLS 1.2 Sequenzdiagramms „Hybride Verschlüsselung“, sowie „CA“ und „Zertifikat“ erklären?

TLS 1.3

💡 BSI-Empfehlungen für den Einsatz von TLS:

TR-02102-2 „Kryptographische Verfahren: Empfehlungen und Schlüssellängen“ Teil 2 – Verwendung von Transport Layer Security (TLS)

Das obige Diagramm aus der Prüfungsaufgabe zeigt den RSA-Key-Transport und gilt für TLS 1.2 und älter (nur RSA-Cipher-Suiten):

• Der Client erzeugt den Schlüssel und verschlüsselt ihn mit dem Server-Pubkey — ohne Forward Secrecy; deshalb entfernt.
• In TLS 1.2 daneben üblich: (EC)DHE (ServerKeyExchange -> im Diagramm als * markiert).
• In TLS 1.3 nur noch (EC)DHE: Der Schlüssel kommt immer aus dem Diffie-Hellman-Austausch; das Zertifikat/die RSA-Signatur dient nur der Authentifizierung.

sequenceDiagram
    participant Client
    participant Server
    Note right of Client: Kennt Public Keys der Root-CAs
    Client->>Server: ClientHello + key_share
    Server->>Client: ServerHello + key_share
    Note over Client,Server: ab hier verschlüsselt (Handshake-Schlüssel)
    Server->>Client: EncryptedExtensions, Certificate, CertificateVerify, Finished
    Client->>Client: Prüfung der Zertifikatskette und Signatur
    Client->>Server: Finished
    Server->>Client: Application Data
    Note over Client,Server: verschlüsselt (Application-Schlüssel)

Prüfungsaufgaben

📝❗ FiSi AP2 Analyse Sommer 2024 Aufgabe 2 ca–cc

Mailclient per Telnet-Analyse konfigurieren: Protokoll, Verbindungssicherheit (STARTTLS vs. SSL/TLS) und Authentifizierungsmethode wählen

• Implizites TLS verschlüsselt ab dem ersten Byte.
• STARTTLS verschlüsselt eine bestehende Klartext-Verbindung nachträglich: Der Client verbindet erst unverschlüsselt und schaltet dann per STARTTLS-Kommando auf TLS um.
  • Ohne STARTTLS beginnt die Verbindung ungeschützt; Angreifer können die Aushandlung stören (STRIPTLS-Angriff) und auf Klartext zurückdrängen.

📝❗ FiSi AP2 Analyse Sommer 2022 Aufgabe 3

Browser-Fehler ERR_CERT_AUTHORITY_INVALID: Das Serverzertifikat gilt nicht als vertrauenswürdig — Ursache und Behebung

📝❗ FiSi AP2 Analyse Winter 2024 Aufgabe 4

SSL/TLS-Inspection an der NGFW: Man-in-the-Middle-Mechanik, Vor- und Nachteile, rechtliche Maßnahme, Intermediat-CA und Behebung der Browser-Fehler SEC_ERROR_UNKNOWN_ISSUER und BEHAVIOR_CHANGED

Praxis

💻 Zertifikate im Browser untersuchen und Zertifikatsfehler analysieren

💻 In Wireshark den TLS-Handshake nachvollziehen

💡💻 Praxisprojekt: Webserver mit TLS mindestens mit selbstsignierter CA integrieren

💡💻 Man-in-the-middle Proxy für HTTP und HTTPS