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TLS

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TLS

Resumen de una línea

Protocolo de encriptación transport-layer: certificados digitales X.509, autenticación servidor, confidencialidad y integridad en HTTPS.

Definición

TLS (Transport Layer Security) = Protocolo criptográfico que proporciona:

  1. Autenticación — Verifica identidad servidor (certificado X.509)
  2. Confidencialidad — Encripta comunicación (AES, ChaCha20)
  3. Integridad — Verifica datos no alterados (HMAC)

Versión actual: TLS 1.3 (2018). SSL 3.0 está deprecated.

HTTPS = HTTP + TLS (puerto 443 por defecto)

Infraestructura de Clave Pública (PKI)

Entidades:
┌─ CA (Certificate Authority) — Autoridad que firma certificados
│  └─ Root CA — CA raíz (preinstalada navegadores)
│  └─ Intermediate CA — CA intermedia (firma otros certs)
│
├─ Servidor — Solicita certificado (CSR)
│  └─ Certificate — Contiene clave pública + metadatos
│  └─ Private Key — Solo servidor, NUNCA se comparte
│
└─ Cliente — Valida certificado
   └─ Trust Store — CAs raíz preinstaladas

Flujo:
1. Servidor genera CSR (Certificate Signing Request)
2. CA valida identidad
3. CA firma certificado (valida 1-2 años)
4. Cliente verifica firma contra CA raíz

Certificado X.509

Certificate:
  version: 3
  serial: 1A2B3C4D
  subject:
    commonName (CN): www.ejemplo.com        # Dominio
    organization: Mi Empresa
    country: ES
  issuer:                                     # Quién firma
    commonName: Let's Encrypt Authority
  validFrom: 2024-01-01
  validUntil: 2025-01-01                     # Expiración
  subjectAltName (SAN):                      # Dominios adicionales
    - www.ejemplo.com
    - api.ejemplo.com
    - *.ejemplo.com                          # Wildcard
  publicKey: RSA 2048 bits
  signature: [firma CA]                      # Prueba autenticidad

Procesos Clave

Generar CSR (Certificate Signing Request)

# Generar clave privada (sin contraseña)
openssl genrsa -out server.key 2048
 
# O con contraseña
openssl genrsa -aes256 -out server.key 2048
 
# Generar CSR (solicitud a CA)
openssl req -new -key server.key -out server.csr
# Pide: Country, State, City, Org, CN (dominio), email

Obtener Certificado

Opción 1: CA Comercial (DigiCert, GlobalSign)

Flujo:
1. Generar CSR
2. Enviar CSR a CA
3. CA valida control dominio (email, DNS, HTTP)
4. CA emite certificado firmado
5. Costo: $50-200/año

Opción 2: Let’s Encrypt (Gratuito)

Herramienta: certbot (automatiza solicitud + renovación)
certbot certonly --webroot -w /var/www/html -d www.ejemplo.com
# Valida por HTTP (webroot), emite cert válido 90 días
# Renovación automática via cron

Opción 3: CAcert (Educativo)

CA gratuita comunitaria, válida pero NO preinstalada navegadores
Pasos:
1. Registrarse en cacert.org
2. Verificar email y dominio
3. Generar certificado en web
4. Descargar certificate.crt

Firmar CSR Localmente (Auto-signed)

# Solo para testing, no válido para navegadores
openssl req -x509 -days 365 -newkey rsa:2048 \
  -keyout server.key -out server.crt
 
# O firmar CSR existente
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr \
  -signkey server.key -out server.crt

Handshake TLS 1.2

Client                                Server
  |                                    |
  |------- ClientHello (ciphers) ----->|
  |   (TLS version, suites soportados)  |
  |                                    |
  |<---- ServerHello + Certificate ---|
  |   (TLS version, suite elegido,    |
  |    cert servidor)                 |
  |                                    |
  |-- ClientKeyExchange (encrypted) -->|
  |   (datos para generar session key)  |
  |                                    |
  |<---- Finished --------- (encrypted)|
  |<---- Finished --------- (encrypted)|
  |                                    |
  |===== Conexión encriptada =========|

ClientHello: Cliente especifica versión TLS, cipher suites (ej. TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384), extensions.

ServerHello: Servidor elige suite más fuerte, envía certificado.

Validación Cliente: Verifica firma certificado contra CA raíz (preinstaladas).

Session Key: Se genera desde ClientKeyExchange, no se transmite en claro.

Configuración en Apache (mod_ssl)

<VirtualHost *:443>
    ServerName www.ejemplo.com
    DocumentRoot /var/www/html
    
    SSLEngine on
    SSLCertificateFile /etc/ssl/certs/server.crt
    SSLCertificateKeyFile /etc/ssl/private/server.key
    SSLCertificateChainFile /etc/ssl/certs/ca-bundle.crt
    
    # Solo TLS 1.2+
    SSLProtocol TLSv1.2 TLSv1.3
    
    # Cipher suites fuertes
    SSLCipherSuite HIGH:!aNULL:!MD5
</VirtualHost>
 
# Redirigir HTTP a HTTPS
<VirtualHost *:80>
    ServerName www.ejemplo.com
    Redirect permanent / https://www.ejemplo.com/
</VirtualHost>

a2enmod ssl — Activar módulo mod_ssl

Validación Certificado

# Ver certificado
openssl x509 -in server.crt -text -noout
 
# Verificar contra CA
openssl verify -CAfile ca.crt server.crt
 
# Ver fecha expiración
openssl x509 -in server.crt -noout -dates
 
# Ver SANs (dominios)
openssl x509 -in server.crt -noout -text | grep -A1 "Subject Alternative"

Relaciones

Conecta con

Implementa

  • HTTPS — HTTP sobre TLS
  • Autenticación mutua — Ambos lados verifican identidad

Complementa

Base para

  • seguridad — Confidencialidad transporte
  • redes — Encriptación transport-layer

Fuentes

Vista Gráfica

Retroenlaces