サーバー名の表示
サーバー名表示（SNI ）は、トランスポート層セキュリティ（TLS）コンピュータネットワークプロトコルの拡張機能であり、クライアントがハンドシェイクプロセスの開始時に接続先のホスト名を示すものです。 [1]この拡張機能により、サーバーは同じIP アドレスとTCP ポート番号で複数の証明書のうち 1 つを提示できるようになり、複数の安全な（HTTPS）ウェブサイト（または TLS 上のその他のサービス）を同じ IP アドレスで提供できるようになります。これらのサイトすべてで同じ証明書を使用する必要はありません。これは、概念的には HTTP/1.1 の名前ベース仮想ホスティングに相当しますが、HTTPS 用です。これにより、プロキシは TLS ハンドシェイク中にクライアントトラフィックを適切なサーバーに転送することもできます。元の SNI 拡張機能では、必要なホスト名は暗号化されないため、盗聴者は要求されているサイトを確認できます。SNI 拡張機能は、2003 年にRFC 3546 で仕様化されました。
問題の背景
SNI 以前は、TLS 接続を行う際に、クライアントは接続先のサイトを特定できませんでした。そのため、1 つのサーバーが単一のリスナーで複数のサイトをホストしている場合、サーバーは TLS プロトコルでどの証明書を使用すべきか判断できませんでした。より詳細には、TLS 接続を行う際に、クライアントは Web サーバーにデジタル証明書を要求します。サーバーが証明書を送信すると、クライアントは証明書を検査し、接続先の名前と証明書に含まれる名前を比較します。一致した場合、接続は通常どおり続行されます。一致しない場合、不一致が中間者攻撃の試みを示している可能性があるため、ユーザーに不一致に関する警告が表示され、接続が中断されることがあります。ただし、一部のアプリケーションでは、ユーザーが警告をバイパスして接続を続行できるようにしています。この場合、証明書、ひいては接続を信頼する責任はユーザーにあります。
しかし、サーバーが管理するすべてのホスト名を網羅する単一の証明書を取得することは、事前にすべてのホスト名の完全なリストがないため、困難、あるいは不可能となる可能性があります。複数のホスト名を管理するサーバーは、ホスト名ごと（または少数のホスト名のグループごと）に異なる証明書を提示する必要がある可能性があります。subjectAltNameを使用することで、 1人の人物[2]が管理する複数のドメインを単一の証明書に含めることが可能です。このような「統合コミュニケーション証明書」は、ドメイン名のリストが変更されるたびに再発行する必要があります。
名前ベースの仮想ホスティングでは、複数のDNSホスト名を単一のサーバー（通常はWebサーバー）で同じIPアドレス上にホストできます。これを実現するために、サーバーはクライアントがプロトコルの一部として提示するホスト名を使用します（HTTPの場合はホストヘッダーにホスト名が提示されます）。しかし、HTTPSを使用する場合、サーバーがHTTPヘッダーを確認する前にTLSハンドシェイクが行われます。そのため、サーバーはHTTPホストヘッダーの情報を使用してどの証明書を提示するかを決定することができず、同じIPアドレスからは、同じ証明書でカバーされている名前しか提供できませんでした。
実際には、これはHTTPSサーバーが安全かつ効率的なブラウジングのためにIPアドレスごとに1つのドメイン（または少数のドメイングループ）しか処理できないことを意味していました。サイトごとに個別のIPアドレスを割り当てると、IPアドレスの要求を地域インターネットレジストリに正当性を証明する必要があり、IPv4アドレスはすでに枯渇しているため、ホスティングコストが増加します。IPv6では、アドレス空間が枯渇していないにもかかわらず、1台のマシンに複数のIPアドレスを持つことで管理オーバーヘッドが増加します。その結果、多くのウェブサイトは安全な通信を事実上利用できなくなっていました。
技術原理
SNIは、クライアントがTLSネゴシエーションのClientHelloメッセージの一部として仮想ドメイン名を送信することで、この問題に対処します。 [3]これにより、サーバーは適切な仮想ドメイン名を早期に選択し、正しい名前を含む証明書をブラウザに提示できるようになります。したがって、SNIを実装したクライアントとサーバーでは、単一のIPアドレスを持つサーバーで、共通の証明書を取得することが困難なドメイン名のグループに対応できます。
SNIは、2003年6月にRFC 3546「トランスポート層セキュリティ（TLS）拡張」を通じてIETFのインターネットRFCに追加されました。この標準の最新バージョンはRFC 6066です。
セキュリティへの影響
Server Name Indication（SNI）ペイロードは暗号化されていないため、クライアントが接続しようとするサーバーのホスト名は、受動的な盗聴者によって閲覧可能です。このプロトコルの脆弱性は、ネットワークフィルタリングや監視のためのセキュリティソフトウェア[4] [5] [6] 、そして政府による検閲の実施に悪用されました[7]。
現在、Server Name Indication を隠そうとする技術は複数存在します。
ドメインフロント
ドメイン フロンティングは、SNI 内の目的のホスト名を、同じサーバー、またはより一般的にはコンテンツ配信ネットワークと呼ばれるサーバー ネットワークでホストされている別のホスト名に置き換える手法です。クライアントがドメイン フロンティングを使用すると、SNI 内のサーバー ドメインが置き換えられますが (暗号化されていません)、サーバーが適切なコンテンツを提供できるように、HTTP ホスト ヘッダー (TLS で暗号化されています) にはそのまま残ります。ドメイン フロンティングは SNI 自体を定義している標準に違反しているため ( [引用が必要] [どこで? ])、互換性が制限されます (多くのサービスは SNI ホストが HTTP ヘッダー ホストと一致するかどうかを確認し、ドメイン フロンティングされた SNI による接続を無効として拒否します)。ドメイン フロンティングはかつて政府の検閲を避けるために使用されていましたが、[8]主要なクラウド プロバイダー (Google、Amazon の AWS、CloudFront) が利用規約で明示的に禁止し、技術的な制限を設けたため、人気は下がっていきました。[9]
暗号化されたクライアントHello
暗号化クライアントHello（ECH）は、TLS 1.3ネゴシエーションの初期段階で送信されるクライアントHelloメッセージ全体の暗号化を可能にするTLS 1.3プロトコル拡張です。 [10] ECHは、証明書利用者（ウェブブラウザ）が事前に知っておく必要がある公開鍵を使用してペイロードを暗号化します。つまり、ECHはブラウザベンダーが事前に知っている 大規模なCDNで最も効果的です。
この拡張機能の2018年版はEncrypted SNI（ESNI）[11]と呼ばれ、ドメイン盗聴のリスクに対処するために「実験的」な形で実装されました。[12] [13] [14] ECHとは対照的に、Encrypted SNIはClient Hello全体ではなくSNIのみを暗号化しました。[15]このバージョンのオプトインサポートは2018年10月にFirefoxに組み込まれ[16]、DNS over HTTPS（DoH）を有効にする必要がありました。[17]しかし、2021年1月のFirefox 85のリリースで削除されました。[18]
2020年3月、SNIのみの暗号化では不十分であることが分析によって示された後、ESNIはECH拡張へと改訂されました。例えば、仕様では、セッション再開を容易にするためのあらゆるデータ、例えばESNIによって暗号化されたサーバー名と全く同じ平文のコピーの送信さえも、事前共有鍵拡張に含めることが許可されています。また、拡張を一つずつ暗号化するには、すべての拡張の暗号化されたバージョンが必要となり、それぞれがプライバシーに影響を与える可能性があり、さらには、宣伝されている拡張のセットが明らかになることもあります。最後に、ESNIの実際の展開により、相互運用性の制限が明らかになりました。[19]短縮名は2020年3月にはECHO [15]でしたが、 2020年5月にECHに変更されました。 [20]
ESNIとECHはどちらもTLS 1.3で最初に定義されたKeyShareEntryに依存しているため、TLS 1.3とのみ互換性があります。[21] [22]
別のインターネットドラフトでは、ECH公開鍵をHTTPSおよびSVCB DNSレコードタイプ経由で送信するためのパラメータが組み込まれており、ハンドシェイクプロセスが短縮されます。[23] [24]
2020年8月、中国のグレートファイアウォールはECHトラフィックを許可しながらもESNIトラフィックをブロックし始めました。[25]
2020年10月、ロシアのISPロステレコムとそのモバイルオペレーターTele2はESNIトラフィックのブロックを開始しました。[26]同年9月、ロシアの検閲省ロスコムナゾールは、ウェブサイトへのアクセス検閲を妨げるTLS 1.3とESNIを含む一連の暗号化プロトコルを禁止する計画を立てました。[27] [28] [29]
2023年7月のIETF117会議で、ECHに取り組んでいるメンバーはChromeとFirefoxが1%のサンプル試験を実施していることを報告し、チームは最終草案が2024年1月までにIESG評価に提出されることを期待している。 [30] [31]
2023年9月、Cloudflareはホストドメインに対してECHのサポートを開始しました。[32]
ECHはFirefoxのバージョン119以降、デフォルトで有効になっており、MozillaではDNS over HTTPSと併用することが推奨されています。[33] 2023年9月、Chromiumバージョン117（Google Chrome、Microsoft Edge、Samsung Internet、Operaで使用）ではこれがデフォルトで有効になり、DNSのHTTPSリソースレコードにキーを展開する必要も生じました。[34] [35]
実装
2004年、 OpenSSLにTLS/SNIを追加するためのパッチがEdelKeyプロジェクトによって作成されました。[36] 2006年にこのパッチはOpenSSLの開発ブランチに移植され、2007年にはOpenSSL 0.9.8（最初のリリースは0.9.8f [37]）にバックポートされました。SNIをサポートする最初のウェブブラウザは2006年に登場し（Mozilla Firefox 2.0、Internet Explorer 7）、その後ウェブサーバーが登場しました（Apache HTTP Serverは2009年、Microsoft IISは2012年）。
アプリケーションプログラムがSNIを実装するには、使用するTLSライブラリがSNIを実装し、アプリケーションがホスト名をTLSライブラリに渡す必要があります。さらに複雑なことに、TLSライブラリはアプリケーションプログラムに組み込まれている場合もあれば、基盤となるオペレーティングシステムのコンポーネントである場合もあります。そのため、ブラウザによってはどのオペレーティングシステムでもSNIを実装しているものもあれば、特定のオペレーティングシステムでのみSNIを実装しているものもあります。[要出典]
サポート
| SNIサポート | ECHサポート | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ソフトウェア | タイプ | サポートされている | 注記 | 以来 | サポートされている | 注記 |
| Alpine（電子メールクライアント） | IMAP メールクライアント | はい | バージョン2.22以降[38] | 2019年2月18日 | ||
| インターネットエクスプローラー | ウェブブラウザ | はい | Vistaのバージョン 7 以降( XPではサポートされていません) | 2006 | いいえ | |
| 角 | ウェブブラウザ | はい | すべてのバージョン | はい | v105以降は旗の後ろ[39] | |
| モジラファイアフォックス | ウェブブラウザ | はい | バージョン2.0以降 | 2006 | はい | バージョン85でフラグ付きで導入されました。[40]バージョン118ではDoHが有効になっている場合にデフォルトで有効になります。[41] |
| カール | コマンドラインツールとライブラリ | はい | バージョン7.18.1以降 | 2008 | 部分的 | [42] [43] |
| サファリ | ウェブブラウザ | はい | Windows XPではサポートされていません | いいえ | [44] | |
| グーグルクローム | ウェブブラウザ | はい | 2010 | はい | v105以降はフラグの後ろにあります。[40] | |
| ブラックベリー10 | ウェブブラウザ | はい | すべてのBB10リリースでサポートされています | 2013 | いいえ | |
| ブラックベリーOS | いいえ | |||||
| バラクーダ WAF | リバースプロキシ | はい | バージョン7.8以降でサポートされています[45] | 2013 | ||
| バラクーダ ADC | ロードバランサ | はい | バージョン4.0以降のフロントエンドサポートとバージョン5.2以降のバックエンドサポート[46] | フロントエンド 2013 / バックエンド 2015 | ||
| ウィンドウズモバイル | ウェブブラウザ | 6.5以降 | いいえ | |||
| Android ブラウザ (Android 4.2 で廃止) | ウェブブラウザ | はい | タブレット用のHoneycomb（3.x）と携帯電話用のIce Cream Sandwich（4.x） | 2011 | いいえ | |
| Android版Firefox | ウェブブラウザ | はい | ブラウジングにはサポートされています。Syncなどのサービスはバージョン86以降SNIのみをサポートしています。[47] | Firefox Beta および Nightly でのみ、フラグによってDoH を有効にすることができます。 | ||
| wget | コマンドラインツール | はい | バージョン1.14以降 | 2012 | ||
| Symbian用Nokiaブラウザ | ウェブブラウザ | いいえ | いいえ | |||
| Symbian向けOpera Mobile | ウェブブラウザ | いいえ | Series60ではサポートされていません | いいえ | ||
| ディロ | ウェブブラウザ | はい | バージョン3.1以降 | 2016 | ||
| IBM HTTP サーバー | ウェブサーバー | はい | バージョン9.0.0以降[48] [49] | |||
| アパッチトムキャット | ウェブサーバー | はい | 8.5 より前はサポートされていません (9 からのバックポート) | |||
| Apache HTTP サーバー | ウェブサーバー | はい | バージョン2.2.12以降 | 2009 | ||
| マイクロソフト IIS | ウェブサーバー | はい | バージョン 8 以降 ( Windows Server 2012の一部) | 2012 | ||
| nginx | ウェブサーバー | はい | バージョン0.5.23以降 | 2007 | いいえ | [50] |
| Caddy（ウェブサーバー） | ウェブサーバー | はい | はい | [51] | ||
| 桟橋 | ウェブサーバー | はい | バージョン9.3.0以降 | 2015 | ||
| HCLドミノ | ウェブサーバー | はい | バージョン11.0.1以降 | 2020 | ||
| HCLノート | ワークフロークライアント | はい | バージョン14.0以降 | 2023 | [52] | |
| 水 | ウェブサーバー | はい | はい | [53] [54] | ||
| 退屈なSSL | 図書館 | はい | はい | [55] | ||
| BSAFEマイクロエディションスイート | 図書館 | はい | バージョン5.0 [56] | |||
| GnuTLS | 図書館 | はい | いいえ | 2023年7月現在作業進行中。[57] | ||
| リブレSSL | 図書館 | はい | いいえ | [58] | ||
| Mbed TLS | 図書館 | はい | いいえ | |||
| Mozilla NSSクライアント側 | 図書館 | はい | バージョン3.11.1以降[59] | 2006 | はい | [60] |
| Mozilla NSSサーバー側 | 図書館 | いいえ | [61] | いいえ | ||
| オープンSSL | 図書館 | はい | いいえ | [62] | ||
| ピコトル | 図書館 | はい | はい | [63] | ||
| ラストルズ | 図書館 | はい | いいえ | クライアント側の ECH をサポートします。サーバーサイド ECH は 2024 年 8 月の時点でもまだやるべきこと[64] | ||
| SwiftNIO SSL | 図書館 | はい | いいえ | [65] | ||
| ウルフSSL | 図書館 | はい | はい | バージョン5.6.3以降[66] | ||
| 4次元 | 標準ライブラリ | いいえ | 15.2以前ではサポートされていません | いいえ | ||
| ColdFusion /ルシー | 標準ライブラリ | はい | ColdFusion バージョン 10 アップデート 18、11 アップデート 7 以降、Lucee バージョン 4.5.1.019、バージョン 5.0.0.50 以降 | 2015 | ||
| アーラン | 標準ライブラリ | はい | バージョンr17以降 | 2013 | ||
| 行く | 標準ライブラリ | はい | バージョン1.4以降 | 2011 | Cloudflare/goフォークがサポートを提供[67] | |
| ジャワ | 標準ライブラリ | はい | バージョン1.7以降 | 2011 | ||
| パール | 標準ライブラリ | はい | Net::SSLeayバージョン1.50およびIO::Socket::SSLバージョン1.56以降 | 2012 | ||
| PHP | 標準ライブラリ | はい | バージョン5.3以降 | 2014 | ||
| パイソン | 標準ライブラリ | はい | 2.x では 2.7.9 から、3.x では 3.2 からサポートされます ( ssl、urllib[2]およびhttplibモジュール内) | Python 3.x の場合は 2011、Python 2.x の場合は 2014 | ||
| クォート | 標準ライブラリ | はい | バージョン4.8以降 | 2011 | ||
| ルビー | 標準ライブラリ | はい | バージョン2.0以降（net/http） | 2011 | ||
| ハイアワサ | ウェブサーバー | はい | バージョン8.6以降 | 2012 | いいえ | Mbed TLSに依存します。[68] |
| ライトtpd | ウェブサーバー | はい | バージョン1.4.24以降 | 2009 | はい | バージョン1.4.77以降[69] |
| HAプロキシ | ロードバランサ | はい | バージョン1.5-dev12以降[70] | 2012 | いいえ | [71] |
| OpenBSD httpd | ウェブサーバー | はい | OpenBSDバージョン6.1以降[72] | 2017年4月11日 | いいえ | OpenSSLに依存します。[73] |
参考文献
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これはTLSバージョン1.3以降の拡張機能であり、それ以前のバージョンのプロトコルでは動作しません。
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外部リンク
- RFC 6066 ( RFC 3546を廃止したRFC 4366 を廃止)
- Mozilla Wiki - 暗号化クライアント Hello (ECH)
