TLS

SSL | HTTPS | Zertifikate | Public-Key-Verschlüsselung | Handshake-Protokoll

Transport Layer Security (TLS) ist ein kryptografisches Protokoll, das sichere Kommunikation über ein Computernetzwerk gewährleistet – insbesondere über das Internet. TLS stellt sicher, dass Daten, die zwischen zwei Systemen übertragen werden, vor Abhören, Manipulation und Fälschung geschützt sind. Es ist der Nachfolger von SSL (Secure Sockets Layer) und wird in modernen Anwendungen nahezu ausschließlich verwendet.

Funktionsweise

TLS arbeitet zwischen der Transport- und Anwendungsschicht des OSI-Modells. Der TLS-Handshake ist das Herzstück des Protokolls: Er etabliert eine sichere Verbindung, indem er Authentifizierung, Schlüsselvereinbarung und den Austausch kryptografischer Parameter durchführt. Typischerweise beinhaltet dies die Verwendung asymmetrischer Kryptografie (Public-Key-Verfahren) zum Schutz des initialen Schlüsselaustauschs sowie symmetrischer Verschlüsselung für die Datenübertragung nach dem Handshake.

Die gängigen TLS-Versionen – derzeit hauptsächlich TLS 1.2 und TLS 1.3 – verbessern kontinuierlich die Performance und Sicherheit, indem sie veraltete Verschlüsselungsmethoden eliminieren und den Handshake-Prozess effizienter gestalten.

Einsatzbereiche

TLS ist essenziell für viele Anwendungen und Dienste im Internet:

• Websites (HTTPS): Der bekannteste Einsatzbereich ist HTTPS, die sichere Variante von HTTP. Hier schützt TLS die Kommunikation zwischen Browser und Webserver.

• E-Mail-Kommunikation: Protokolle wie SMTP, IMAP und POP3 nutzen TLS, um Nachrichten zu verschlüsseln.

• VPNs und VoIP: Viele VPN-Protokolle und VoIP-Dienste setzen TLS zur Absicherung der übertragenen Daten ein.

• API- und Microservice-Kommunikation: In Cloud-Architekturen sichert TLS die Kommunikation zwischen Services und externen Clients.

Vorteile

TLS bietet zahlreiche Sicherheitsvorteile:

• Vertraulichkeit: Die Daten werden verschlüsselt, sodass nur autorisierte Empfänger sie lesen können.

• Integrität: Durch Hash-basierte Prüfungen wird sichergestellt, dass Daten während der Übertragung nicht verändert wurden.

• Authentizität: Mithilfe von Zertifikaten können sich Kommunikationspartner gegenseitig authentifizieren.

• Verbreitete Unterstützung: TLS wird von nahezu allen modernen Browsern, Betriebssystemen und Netzwerkkomponenten unterstützt.

Verwandte Technologien

Im Zusammenhang mit TLS sind auch andere sicherheitsrelevante Technologien von Bedeutung: PKI (Public Key Infrastructure) verwaltet Zertifikate, während OCSP (Online Certificate Status Protocol) deren Gültigkeit prüft. Zudem spielt HTTP/2 eine Rolle, da es TLS als Voraussetzung nutzt.

Die Experten der BITS haben TLS sowie verwandte Technologien in einer Vielzahl von Projekten eingesetzt. Eine Auswahl an Case-Studies und Referenzen können Sie im Folgenden finden.