TLS (Transport Layer Security) ist ein kryptografisches Protokoll, das eine sichere Kommunikation über ein Computernetzwerk ermöglicht. Es ist erfolgreich und basiert auf dem früheren SSL-Protokoll (Secure Sockets Layer) mit dem Ziel, die Sicherheit zu erhöhen, die Effizienz zu verbessern und die in SSL gefundenen Schwachstellen zu beheben. TLS arbeitet auf der Transportschicht des OSI-Modells und sichert Kommunikationskanäle zwischen Anwendungen, die auf Client- und Serversystemen ausgeführt werden. Es gewährleistet die Vertraulichkeit, Integrität und Authentifizierung der Daten, indem es über das Netzwerk übertragene Daten verschlüsselt und die Identität der Kommunikationsparteien mithilfe digitaler Zertifikate überprüft.
Zusammenfassend stellt TLS eine sichere Verbindung zwischen einem Client und einem Server her, indem es Verschlüsselungsalgorithmen aushandelt, Schlüssel austauscht und Identitäten authentifiziert. Es schützt sensible Informationen wie Anmeldeinformationen, Finanztransaktionen und persönliche Daten vor unbefugtem Zugriff und Abfangen. TLS zielt darauf ab, robuste Sicherheitsfunktionen bereitzustellen und gleichzeitig die Kompatibilität mit vorhandenen Protokollen und Anwendungen aufrechtzuerhalten und so eine sichere Kommunikation über verschiedene Netzwerkdienste und Anwendungen hinweg zu gewährleisten.
TLS steht für Transport Layer Security und ersetzt das frühere SSL-Protokoll (Secure Sockets Layer). Die Namensänderung von SSL zu TLS spiegelt erhebliche Verbesserungen und Verbesserungen bei Sicherheitsprotokollen und kryptografischen Algorithmen wider. TLS umfasst stärkere Verschlüsselungsalgorithmen, verbesserte Authentifizierungsmechanismen und eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe und Schwachstellen, die in früheren Versionen von SSL identifiziert wurden. Der Übergang von SSL zu TLS bedeutet einen Wandel hin zu sichereren und zuverlässigeren Methoden zum Aufbau verschlüsselter Kommunikationskanäle über das Internet und andere Computernetzwerke.
Der TLS-Prozess umfasst mehrere wichtige Schritte zum Aufbau einer sicheren und verschlüsselten Verbindung zwischen einem Client und einem Server:
- Handshake: Der TLS-Handshake-Prozess beginnt damit, dass der Client eine „ClientHello“-Nachricht an den Server sendet und dabei unterstützte TLS-Versionen und Verschlüsselungsalgorithmen angibt.
- Serverantwort: Der Server antwortet mit einer „ServerHello“-Nachricht und wählt die höchste TLS-Version und die stärkste Verschlüsselungssuite aus, die mit den Präferenzen des Clients kompatibel sind.
- Zertifikatsaustausch: Der Server sendet sein digitales Zertifikat an den Client, das seinen öffentlichen Schlüssel und andere identifizierende Informationen enthält. Der Client überprüft die Authentizität des Zertifikats gegenüber vertrauenswürdigen Zertifizierungsstellen (CAs).
- Schlüsselaustausch: Mithilfe der asymmetrischen Verschlüsselung tauschen Client und Server symmetrische Sitzungsschlüssel aus, die während der TLS-Sitzung zum Ver- und Entschlüsseln von Daten verwendet werden.
- Verschlüsselung: Sobald die Sitzungsschlüssel eingerichtet sind, werden die zwischen Client und Server ausgetauschten Daten mithilfe symmetrischer Verschlüsselungsalgorithmen, die beim Handshake vereinbart wurden, verschlüsselt und entschlüsselt.
- Verbindungsaufbau: Wenn der Handshake abgeschlossen ist und sichere Sitzungsschlüssel eingerichtet sind, gewährleistet das TLS-Protokoll eine verschlüsselte und authentifizierte Kommunikation zwischen Client und Server.
TLS arbeitet auf der Transportschicht (Schicht 4) des OSI-Modells (Open Systems Interconnection). Es sichert Kommunikationskanäle zwischen Anwendungen, die auf Client- und Serversystemen ausgeführt werden, und liegt oberhalb der TCP-Schicht (Transmission Control Protocol) und unterhalb der Anwendungsschicht (Schicht 7). Durch den Betrieb auf der Transportebene stellt TLS sicher, dass die zwischen Anwendungen ausgetauschten Daten verschlüsselt, authentifiziert und während der Übertragung vor unbefugtem Zugriff oder Manipulation geschützt werden. Durch diese Platzierung kann TLS eine sichere Kommunikation für verschiedene Protokolle der Anwendungsschicht wie HTTP (in HTTPS), SMTP, FTPS und andere bereitstellen und so eine durchgängige Sicherheit für eine Vielzahl von Netzwerkdiensten und -anwendungen gewährleisten.