TLS
通信の暗号化、改ざんの検知、通信相手の認証を行うプロトコル。HTTPSをはじめ、メールやVPNなど多くの通信の安全を支えている。
イマシルちゃんの解説
ブラウザのアドレス欄に鍵のマークが出ているとき、その通信はTLSで守られているんだ。
TLSは3つのことをしてくれるよ。
「中身を盗み見られないように暗号にする」
「途中で書き換えられたら気づけるようにする」
「通信相手が本物のサーバかを確かめる」
この3つがそろって、安心してネットでお買い物ができるんだね!
より深い解説
定義
TLS(Transport Layer Security)は、TCPなどのトランスポート層の上で、通信を保護するプロトコルである。前身はSSLで、現在使われているのはTLS 1.2(RFC 5246)とTLS 1.3(RFC 8446)。SSL 2.0、SSL 3.0、TLS 1.0、TLS 1.1は、脆弱性のため使用が禁止・非推奨になっている。
TLSが提供するもの
| 機能 | 実現する技術 |
|---|---|
| 機密性(盗聴の防止) | 共通鍵暗号方式(AESなど)による暗号化 |
| 完全性(改ざんの検知) | メッセージ認証(AES-GCMなどの認証付き暗号) |
| 認証(なりすましの防止) | デジタル証明書によるサーバの認証。必要ならクライアントも認証する |
ハンドシェイクの流れ(TLS 1.3の概要)
- クライアントが、対応する暗号方式の候補と、鍵交換のための値を送る(ClientHello)
- サーバが、使う暗号方式を選び、鍵交換のための値と、自分のサーバ証明書を送る
- クライアントは、証明書が信頼できる認証局(CA)から発行され、接続先のドメイン名と一致し、有効期限内かを確かめる
- 双方が、交換した値から同じ共通鍵(セッション鍵)を計算する
- 以降のデータは、その共通鍵で暗号化して送る
計算の重い公開鍵暗号は鍵の共有と認証にだけ使い、データ本体は高速な共通鍵暗号で暗号化する。このように両方を組み合わせる方式をハイブリッド暗号方式という。
TLS 1.3での主な変更点
- ハンドシェイクの往復が1回で済むようになった(再接続時は0回の0-RTTも可能)
- 鍵交換に、毎回使い捨ての鍵を使うECDHEなどだけを認めた。将来サーバの秘密鍵が漏れても、過去の通信は解読されない(前方秘匿性)
- 古く弱い暗号方式(RC4、3DES、CBCモードなど)を廃止した
押さえておきたい点
- サーバ証明書が証明するのはドメイン名(FQDN)であり、IPアドレスを含める必要はない。サーバのIPアドレスを変えても、ドメイン名が同じなら証明書はそのまま使える
- 暗号化に使う共通鍵の長さは、AESなら128ビットや256ビットで、短くするほど安全性は下がる
- 通常のHTTPSでは、利用者を事前に登録する必要はない。クライアントの認証が必要な場合だけ、クライアント証明書を使う
- 1つのIPアドレスで複数のHTTPSサイトを運用できるよう、ClientHelloに接続先のドメイン名を入れる拡張(SNI)がある
実際の試験ではここに出る!
- ネットワークスペシャリスト 令和7年度 春期 午前Ⅱ 問16
- ネットワークスペシャリスト 令和7年度 春期 午後Ⅰ 問3
- ネットワークスペシャリスト 令和7年度 春期 午後Ⅱ 問2
- ネットワークスペシャリスト 令和3年度 春期 午前Ⅱ 問17
- ネットワークスペシャリスト 令和3年度 春期 午前Ⅱ 問18
- ネットワークスペシャリスト 令和元年度 秋期 午前Ⅱ 問12
- ネットワークスペシャリスト 令和元年度 秋期 午前Ⅱ 問14
- ネットワークスペシャリスト 令和元年度 秋期 午前Ⅱ 問16
- ネットワークスペシャリスト 平成30年度 秋期 午前Ⅱ 問14
- ネットワークスペシャリスト 平成30年度 秋期 午前Ⅱ 問18
- ネットワークスペシャリスト 平成30年度 秋期 午前Ⅱ 問20
この用語が出てくる記事
- IPS
- IPsec
- EAP
- EAP-TLS
- ESMTP
- Web API
- WebSocket
- HSTS
- HTTP
- HTTP/3
- HTTP/2
- HMAC
- SMTP
- FTP
- MQTT
- LDAP
- OpenFlow
- 共通鍵暗号方式
- Cookie
- クライアント証明書
- クラウドサービスの導入検討
- GETメソッド
- CoAP
- 公開鍵暗号方式
- サブミッションポート
- C&Cサーバ
- CDN
- syslog
- セキュアWebゲートウェイ
- セッションハイジャック
- 前方秘匿性
- ダウングレード攻撃
- 中間者攻撃
- DNS
- DNSSEC
- TLSインスペクション
- TCP
- DTLS
- デジタル署名
- PPTP
- VPN
- Whois
- プロキシサーバ
- プロトコル番号
- ポート番号
- POSTメソッド
- Man-in-the-Browser攻撃
- RADIUS
- リバースプロキシ