Kan du förklara hur TLS och SSH använder dubbelriktade kanaler

Bidirectional -kanaler i TLS

TLS är främst utformat för att säkra kommunikation mellan klient-serverapplikationer via ett nätverk, till exempel en webbläsare som ansluter till en webbserver. Protokollet upprättar en säker, krypterad kanal som stöder dubbelriktad dataöverföring.

- När en TLS-anslutning initieras ansluter klienten till en TLS-aktiverad server och skickar ett "Client Hello" -meddelande som innehåller stödda krypteringsalgoritmer, TLS-versioner och andra kommunikationsalternativ.
- Servern svarar med ett "Server Hello" -meddelande som väljer kompatibla krypteringsmetoder och skickar sedan sitt digitala certifikat, som innehåller serverns offentliga nyckel, utfärdat av en betrodd certifikatmyndighet (CA).
- Klienten verifierar äktheten för detta digitala certifikat för att säkerställa att servern är legitim.
- Båda parter utför sedan en handskakning för att skapa en delad hemlig sessionnyckel. Detta görs vanligtvis med användning av asymmetriska kryptografiska algoritmer såsom RSA- eller Diffie-Hellman-varianter (efemeral DH, elliptisk kurva DH, etc.). Handskakningen säkerställer att båda parter är överens om en unik sessionnyckel för den kommunikationssessionen.
- När sessionnyckeln har upprättats använder TLS symmetriska krypteringsalgoritmer för resten av sessionen, vilket möjliggör snabb och säker kryptering och dekryptering av data.
- Den dubbelriktade kanalen som bildas av TLS gör att krypterade data flyter säkert både från klient till server och från server till klient.
- TLS säkerställer också dataintegritet med hjälp av meddelandeautentiseringskoder (MAC) så att all manipulering med data under överföringen upptäcks.
- Denna dubbelriktade kanal möjliggör interaktiv webbläsning, säkra formulärinlämningar och andra applikationer som kräver att båda parter skickar och tar emot krypterade data samtidigt.

Sammanfattningsvis skapar TLS en dubbelriktad krypterad kanal mellan klient och server där båda kan samtidigt skicka och ta emot data samtidigt som konfidentialitet, integritet och autentisering bibehålls. Handskakningsprocessen före datautbyte är avgörande för att upprätta säkra delade nycklar och validera identiteter.

Bidirectional -kanaler i SSH

SSH är ett protokoll utformat främst för att tillhandahålla säker fjärrinloggning och hanteringskapacitet över ett osäkrat nätverk, men det stöder också en mängd säkra nätverkstjänster utöver bara skalåtkomst, på grund av dess flexibla dubbelriktade kanalstöd.

- SSH fungerar på en klient-servermodell där klienten initierar anslutningen och autentiserar sig till servern med hjälp av lösenord, offentliga/privata nycklar eller andra autentiseringsmekanismer.
- När SSH har autentiserats upprättar en säker krypterad kommunikationskanal som stöder samtidiga dubbelriktade dataflöden.
- Internt multiplexerar SSH flera logiska kanaler över en enda SSH -anslutning. Dessa kanaler kan bära interaktiva terminalsessioner, filöverföringar (SCP/SFTP) och nätverksport vidarebefordran (tunneling) samtidigt.
- SSH: s dubbelriktade karaktär innebär att data kan flyta fritt i båda riktningarna samtidigt - från klient till server och server till klient. Detta är avgörande för interaktiva sessioner i realtid som exekvering av fjärrkommando, där kommandon skickas från klienten och utgången returneras från servern.
- SSH stöder också säker tunneling som omdirigerar annan nätverkstrafik, till exempel att vidarebefordra en lokal port till en fjärrtjänst eller vice versa. Denna tunnelfunktion utnyttjar den dubbelriktade kanalen genom att kapsla in trafiken mellan de två ändarna inuti den krypterade SSH -anslutningen.
- Till exempel tillåter lokal port vidarebefordran en klient att ansluta till en lokal port som vidarebefordras över SSH -anslutningen till en fjärrserverport, och fjärrport vidarebefordran gör det möjligt för servern att exponera en port i klientnätverket. Båda typerna av vidarebefordran är dubbelriktade, vilket gör det möjligt för data att flyta säkert över endera änden av SSH -tunneln.
- Multiplexering av flera kanaler över en enda SSH -anslutning förbättrar flexibiliteten, vilket möjliggör samtidiga filöverföringar, terminalsessioner och ports vidarebefordringar inom en krypterad tunnel.

Delade funktioner och skillnader i dubbelriktning av TLS och SSH

Även om både TLS och SSH bildar dubbelriktade kanaler som möjliggör säker tvåvägskommunikation, skiljer sig deras syften och strukturer:

- TLS säkerställer vanligtvis en enda applikationsskiktsanslutning, t.ex. HTTPS webbtrafik, där klienten och serverutbytet krypterade meddelanden fram och tillbaka över en kanal.
- SSH skapar ett säkert transportlager som stöder flera multiplexerade kanaler inom en anslutning, som uppfyller ett bredare utbud av användningsfall inklusive fjärrinloggning, filöverföring och tunneling.
- TLS -handskakningen fokuserar på att verifiera serveridentitet (och valfritt klientidentitet), enas om krypteringsparametrar och generera sessionnycklar, och betonar säker sekretess och integritet för applikationsdata.
- SSH -handskakningen inkluderar också klientautentisering och etablerar en säker kanal men går vidare genom att stödja kanalens multiplexering och interaktiva sessioner.
- Båda protokollen använder asymmetriska nyckelutbytesmekanismer för att upprätta delade sessionnycklar för symmetrisk kryptering men SSH tillåter mer olika autentiseringsmetoder (lösenord, offentliga nycklar, certifikat).
- Båda stöder dubbelriktad flödeskontroll, felhantering och integritetskontroll som säkerställer tillförlitlig kommunikation under olika nätverksförhållanden.

Teknisk drift av dubbelriktade kanaler i TLS

- TLS -kanaler fungerar över ett pålitligt transportlager (vanligtvis TCP) som tillhandahåller ordnade, förlustfria byte -strömmar.
- Efter att handskakningen har fastställt kryptografiska parametrar och sessionnycklar, symmetriska krypteringar såsom AES eller ChACHA20 -kryptering av alla överförda meddelanden.
- Bidirectional kommunikation uppnås genom att klienten krypterar utgående data och servern som dekrypterar inkommande data och vice versa.
- Varje TLS -post (enhet för datautbyte) är integritetsskyddad och krypterad, vilket bevarar konfidentialitet i båda riktningarna.
- Protokollet använder sekvensnummer och Mac -datorer på varje post för att förhindra uppspelning och manipulation.
- Den underliggande TCP -anslutningen möjliggör flödeskontroll som gör det möjligt att skicka meddelanden och tas emot samtidigt utan förlust.
- TLS 1.3 Förbättrad effektivitet och säkerhet med färre handskakningsresor och obligatoriska utbyten av sekretessnyckel, vilket förbättrar säker dubbelriktad kanalanläggning.

Teknisk drift av dubbelriktade kanaler i SSH

- SSH dekonstruerar den säkra anslutningen till flera logiska kanaler multiplexerade över en krypterad TCP -anslutning.
- Varje kanal har oberoende identifierare och flödeskontrollfönster som hanteras av SSH -protokollet.
- SSH använder transportlagerprotokollet för att skapa en krypterad tunnel via SSH-handskakning som involverar nyckelutbytesalgoritmer som Diffie-Hellman.
- SSH -anslutningsprotokollet går över denna tunnel och hanterar öppning, användning och stängning av kanaler.
- Bidirectional dataöverföring sker på varje kanal separat, vilket stödjer full duplexkommunikation för kommandon, fildata eller vidarebefordrade portar.
- SSH skapar och stänger dynamiskt kanaler inom samma anslutning baserat på användarens behov, vilket möjliggör interaktiva skalsessioner, SCP, SFTP och port framåt för att samexistera.
- Paketsekvensering och erkännande säkerställer tillförlitlig kommunikation, med tillbakadragningar vid behov.
- SSH: s multiplexerade kanaler och dubbelriktad flödeskontroll ger en flexibel och kraftfull mekanism för ett brett utbud av säkra operationer utöver enkel dataöverföring.

Sammanfattning av dubbelriktade kanalroller

-I TLS säkerställer den dubbelriktade kanalen applikationsnivå datautbyte (webbinnehåll, e-postmeddelanden, etc.) som säkerställer konfidentialitet, integritet och identitetsverifiering i början och sedan krypterar alla efterföljande tvåvägsdata transparent till applikationen.
- I SSH är dubbelriktade kanaler grundläggande för att underlätta fjärråtkomst och säkra nätverkstjänster, vilket möjliggör flera samtidiga strömmar för olika användningsområden, allt inom en enda säker krypterad tunnel.
- Bidirectionality i båda protokollen innebär att ingen av sidorna är begränsade till att bara skicka eller ta emot både klient och server aktivt och säkert delta i tvåvägskommunikation.

Denna dubbelriktade säkra kanalförmåga är det som möjliggör moderna säkra Internet -tjänster säkra webbläsning genom HTTPS (TLS), säker systemadministration genom SSH och mångsidig säker nätverkstunnel förlitar sig alla på dessa robusta dubbelriktade krypterade kanaler för avancerade, pålitliga och tillförlitliga kommunikationer.

***