HSTS详解-让信息传递更安全

随着网络信息传输安全越来越被重视,https越来越普及,大量网站开始全面部署https。为了做到无痛切换,旧的http://必须要保持能够访问,比如,用户直接输入url进入网站,或者保存了之前使用http协议的书签,直接点击链接进入。那怎么办呢?最简单的办法就是使用302重定向,服务端返回302,在location中设置新的https的网址,浏览器再一次发起请求。像这样

网络请求.png

这样的方式存在两点不足:

  1. 第一个请求是明文,若包含敏感信息,容易泄露,很难抵御SSL剥离攻击。
  2. 第一个请求无效,浪费了网络请求

SSL剥离攻击,就是利用用户很少直接在地址栏输入https://,用户总是通过点击链接或3xx重定向,从HTTP页面进入HTTPS页面,攻击利用302重定向,将所有https的重定向链接修改为http,从而阻止建立https的安全链接。为了解决这一问题,互联网工程任务组发布了一个互联网安全策略机制:HSTS-HTTP严格传输安全。下面,让我们一探究竟。

含义

网站选择使用HSTS策略,来让浏览器强制使用HTTPS会话劫持风险。

工作原理

该策略主要依靠服务端实现,当客户端(浏览器)通过https发出请求时,服务端在响应头中包含Strict-Transport-Security字段,例如:Strict-Transport-Security: max-age =31536000

这意味着:

  1. 在接下来的一年中(max-age),所有通过http访问www.example.com及子域名时,比如,访问http://www.example.com浏览器应当自动将 http 转写成 https,使用307 Internal Redirect ,直接向https://www.example.com/ 发送请求。
  2. 在接下来的一年中,如果 example.com 服务器发送的TLS证书无效,用户不能忽略浏览器警告继续访问网站

好处是显而易见的:

  1. 避免SSL剥离攻击。只要浏览器曾经与服务器创建过一次安全连接,之后浏览器会强制使用HTTPS,即使链接被换成了HTTP。
  2. 避免假冒证书攻击。如果中间人使用自己的自签名证书来进行攻击,浏览器会给出警告,但是许多用户会忽略警告。HSTS解决了这一问题,一旦服务器发送了HSTS字段,用户将不再允许忽略警告。

看到这里,或许你也发现了,HSTS还有一点没有解决:用户首次访问某网站怎么办?还有办法:浏览器预置HSTS域名列表(HSTS preload list)

HSTS preload list

含义

HSTS preload list是Chrome浏览器中的HSTS预载入列表,在该列表中的网站,使用Chrome浏览器访问时,会自动转换成HTTPS。Firefox、Safari、Edge浏览器也在采用这个列表。

使用

加入HSTS preload list不但不麻烦,而且Chrome也鼓励HTTPS网站能够主动加入。申请的方法和需要满足的条件在https://hstspreload.appspot.com网站上都有具体说明。
服务端返回字段需要满足以下条件:

  • Strict-Transport-Security max-age至少需要18周,10886400秒
  • 必须指定includeSubdomains参数
  • 必须支持preload参数
    例如:Strict-Transport-Security “max-age=31536000; includeSubDomains; preload

参考

解决缺陷,让HSTS变得完美

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