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服务网格ASM使用FAQ之(3)：如何在ASM网关中通过配置TLS协议版本来增强安全性

2022-11-24 542
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简介： 包括TLS v1.0在内的早期TLS版本存在已知的安全问题，并且使用功能强大的工具和系统进行了解密，导致传输中的数据泄露。因此，一个增强网站安全性的最佳做法是禁用早期版本的TLS（v1.0和v1.1）并仅启用TLS v1.2及更高版本。同时，禁用TLS v1.2中的弱密码也非常重要。本文介绍如何在ASM网关配置TLS协议版本，增强网站安全性。

本文介绍如何在ASM网关配置TLS协议版本，增强网站安全性。

前提条件

背景信息

包括TLS v1.0在内的早期TLS版本存在已知的安全问题，并且使用功能强大的工具和系统进行了解密，导致传输中的数据泄露。因此，一个增强网站安全性的最佳做法是禁用早期版本的TLS（v1.0和v1.1）并仅启用TLS v1.2及更高版本。同时，禁用TLS v1.2中的弱密码也非常重要。


准备网关使用的证书和私钥

以域名aliyun.com为例，为网关生成证书和私钥，并保存为Secret。例如，如果您已经拥有针对aliyun.com可用的证书和私钥，需要将密钥命名为aliyun.com.key，证书命名为aliyun.com.crt；如果没有，可以通过openssl执行以下步骤来生成证书和密钥。



  1. 执行以下命令，创建根证书和私钥。
openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -subj '/O=myexample Inc./CN=aliyun.com' -keyout aliyun.root.key -out aliyun.root.crt
  1. 执行以下命令，为aliyun.com服务器生成证书和私钥。
openssl req -out aliyun.com.csr -newkey rsa:2048 -nodes -keyout aliyun.com.key -subj "/CN=aliyun.com/O=myexample organization"
openssl x509 -req -days 365 -CA aliyun.root.crt -CAkey aliyun.root.key -set_serial 0 -in aliyun.com.csr -out aliyun.com.crt
  1. 在入口网关Pod所在的集群对应的kubeconfig环境下，执行以下命令，在istio-system命名空间中创建包含证书和私钥的Secret。
kubectl create -n istio-system secret tls myexample-tlsversion-credential --key=aliyun.com.key --cert=aliyun.com.crt


创建网关规则



  1. 登录ASM控制台。
  2. 在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。
  3. 在网格管理页面，找到待配置的实例，单击实例的名称或在操作列中单击管理。
  4. 在网格详情页面左侧导航栏选择流量管理中心 > 网关规则，然后在右侧页面单击使用YAML创建。
  5. 在创建页面，选择目标命名空间和任意场景模板，配置如下YAML。本文以default命名空间为例，YAML中设置minProtocolVersion值为TLSV1_2，表示禁用TLS v1.0和v1.1。
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:  name: mysdsgateway-tlsversion-sample
spec:  selector:    istio: ingressgateway
  servers:    - hosts:        - '*'      port:        name: https
        number: 443        protocol: HTTPS
      tls:        credentialName: myexample-tlsversion-credential
        minProtocolVersion: TLSV1_2
        mode: SIMPLE



创建虚拟服务

  1. 在网格详情页面左侧导航栏选择流量管理中心 > 虚拟服务，然后在右侧页面单击使用YAML创建。
  2. 在创建页面，选择目标命名空间和任意场景模板，配置如下YAML。
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:  name: bookinfo-tlsversion-sample
spec:  gateways:    - mysdsgateway-tlsversion-sample
  hosts:    - '*'  http:    - match:        - uri:            exact: /productpage
        - uri:            prefix: /static
        - uri:            exact: /login
        - uri:            exact: /logout
        - uri:            prefix: /api/v1/products
      route:        - destination:            host: productpage
            port:              number: 9080


验证TLS版本

testssl.sh是一个免费的命令行工具，可以检查服务器在任何端口上的服务是否支持TLS/SSL密钥、协议以及一些加密缺陷等。本文使用testssl.sh对TLS版本进行验证。


  1. 执行以下命令，以容器方式运行testssl.sh。
docker run --rm -ti  registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/testssl.sh https://网关地址/productpage


 预期输出：

Testing protocols via sockets except NPN+ALPN
SSLv2      not offered (OK)SSLv3      not offered (OK)TLS 1      not offered
TLS 1.1    not offered
TLS 1.2    offered (OK)TLS 1.3    offered (OK): final
......
Running client simulations (HTTP) via sockets
Browser                      Protocol  Cipher Suite Name (OpenSSL)       Forward Secrecy
------------------------------------------------------------------------------------------------
Android 6.0                  TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256)Android 7.0 (native)         TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256)Android 8.1 (native)         TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519)Android 9.0 (native)         TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)Android 10.0 (native)        TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)Android 11 (native)          TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)Android 12 (native)          TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)Chrome 79 (Win 10)           TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)Chrome 101 (Win 10)          TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)Firefox 66 (Win 8.1/10)      TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)Firefox 100 (Win 10)         TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)IE 6 XP                      No connection
IE 8 Win 7                   No connection
IE 8 XP                      No connection
IE 11 Win 7                  No connection
IE 11 Win 8.1                No connection
IE 11 Win Phone 8.1          No connection
IE 11 Win 10                 TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256)Edge 15 Win 10               TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519)Edge 101 Win 1021H2         TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)Safari 12.1 (iOS 12.2)       TLSv1.3   TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256      253 bit ECDH (X25519)Safari 13.0 (macOS 10.14.6)  TLSv1.3   TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256      253 bit ECDH (X25519)Safari 15.4 (macOS 12.3.1)   TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)Java 7u25                    No connection
Java 8u161                   TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256)Java 11.0.2 (OpenJDK)        TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            256 bit ECDH (P-256)Java 17.0.3 (OpenJDK)        TLSv1.3   TLS_AES_256_GCM_SHA384            253 bit ECDH (X25519)go 1.17.8                    TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)LibreSSL 2.8.3 (Apple)       TLSv1.2   ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305       253 bit ECDH (X25519)OpenSSL 1.0.2e               TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256)OpenSSL 1.1.0l (Debian)      TLSv1.2   ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305       253 bit ECDH (X25519)OpenSSL 1.1.1d (Debian)      TLSv1.3   TLS_AES_256_GCM_SHA384            253 bit ECDH (X25519)OpenSSL 3.0.3 (git)          TLSv1.3   TLS_AES_256_GCM_SHA384            253 bit ECDH (X25519)Apple Mail (16.0)            TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256)Thunderbird (91.9)           TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)



由预期输出得到，TLS 1和TLS 1.1版本均为not offered，说明已禁用这两个版本；TLS 1.2和1.3版本均为offered，说明支持这两个版本。
在客户端的模拟请求中，也可以看到只有支持TLS 1.2和1.3版本的客户端才能建立连接。




如何严格限制到TLS 1.2版本


若您需要严格限制到TLS 1.2版本，请参照以下步骤。

  1. 参照如下YAML，修改Gateway网格规则配置，设置maxProtocolVersion和minProtocolVersion均为TLSV1_2。
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:  name: mysdsgateway
  namespace: default
spec:  selector:    istio: ingressgateway
  servers:    - hosts:        - '*'      port:        name: https
        number: 443        protocol: HTTPS
      tls:        credentialName: myexample-credential
        maxProtocolVersion: TLSV1_2
        minProtocolVersion: TLSV1_2
        mode: SIMPLE


2.执行以下命令，进行验证测试。

docker run --rm-ti  registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/testssl.sh https://网关地址/productpage


3.预期输出：

Testing protocols via sockets except NPN+ALPN
 SSLv2      not offered (OK) SSLv3      not offered (OK) TLS 1      not offered
 TLS 1.1    not offered
 TLS 1.2    offered (OK) TLS 1.3    not offered and downgraded to a weaker protocol
......
 Running client simulations (HTTP) via sockets
 Browser                      Protocol  Cipher Suite Name (OpenSSL)       Forward Secrecy
------------------------------------------------------------------------------------------------
 Android 6.0                  TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256) Android 7.0 (native)         TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256) Android 8.1 (native)         TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Android 9.0 (native)         TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Android 10.0 (native)        TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Android 11 (native)          TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Android 12 (native)          TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Chrome 79 (Win 10)           TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Chrome 101 (Win 10)          TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Firefox 66 (Win 8.1/10)      TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Firefox 100 (Win 10)         TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) IE 6 XP                      No connection
 IE 8 Win 7                   No connection
 IE 8 XP                      No connection
 IE 11 Win 7                  No connection
 IE 11 Win 8.1                No connection
 IE 11 Win Phone 8.1          No connection
 IE 11 Win 10                 TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256) Edge 15 Win 10               TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Edge 101 Win 1021H2         TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Safari 12.1 (iOS 12.2)       TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Safari 13.0 (macOS 10.14.6)  TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Safari 15.4 (macOS 12.3.1)   TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) Java 7u25                    No connection
 Java 8u161                   TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256) Java 11.0.2 (OpenJDK)        TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256) Java 17.0.3 (OpenJDK)        TLSv1.2   ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305       253 bit ECDH (X25519) go 1.17.8                    TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519) LibreSSL 2.8.3 (Apple)       TLSv1.2   ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305       253 bit ECDH (X25519) OpenSSL 1.0.2e               TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256) OpenSSL 1.1.0l (Debian)      TLSv1.2   ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305       253 bit ECDH (X25519) OpenSSL 1.1.1d (Debian)      TLSv1.2   ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305       253 bit ECDH (X25519) OpenSSL 3.0.3 (git)          TLSv1.2   ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305       253 bit ECDH (X25519) Apple Mail (16.0)            TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       256 bit ECDH (P-256)Thunderbird (91.9)           TLSv1.2   ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256       253 bit ECDH (X25519)


由预期输出得到，TLS 1和TLS 1.1版本均为not offered，TLS 1.3版本为not offered and downgraded to a weaker protocol，说明已禁用这三个版本；TLS 1.2版本为offered，说明只支持TLS 1.2版本。


在客户端的模拟请求中，也可以看到只有支持TLS 1.2版本的客户端才能建立连接。



如何严格限制到TLS 1.3版本

若您需要严格限制到TLS 1.3版本，请参照以下步骤。

  1. 参照如下YAML，修改Gateway网格规则配置，设置maxProtocolVersion和minProtocolVersion均为TLSV1_3。
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:  name: mysdsgateway
  namespace: default
spec:  selector:    istio: ingressgateway
  servers:    - hosts:        - '*'      port:        name: https
        number: 443        protocol: HTTPS
      tls:        credentialName: myexample-credential
        maxProtocolVersion: TLSV1_3
        minProtocolVersion: TLSV1_3
        mode: SIMPLE


2.执行以下命令，进行验证测试。

docker run --rm-ti  registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/testssl.sh https://网关地址/productpage


3.预期输出：

Testing protocols via sockets except NPN+ALPN
SSLv2      not offered (OK)SSLv3      not offered (OK)TLS 1      not offered
TLS 1.1    not offered
TLS 1.2    not offered
TLS 1.3    offered (OK): final
......
Running client simulations (HTTP) via sockets
 Browser                      Protocol  Cipher Suite Name (OpenSSL)       Forward Secrecy
------------------------------------------------------------------------------------------------
 Android 6.0                  No connection
 Android 7.0 (native)         No connection
 Android 8.1 (native)         No connection
 Android 9.0 (native)         TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) Android 10.0 (native)        TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) Android 11 (native)          TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) Android 12 (native)          TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) Chrome 79 (Win 10)           TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) Chrome 101 (Win 10)          TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) Firefox 66 (Win 8.1/10)      TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) Firefox 100 (Win 10)         TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) IE 6 XP                      No connection
 IE 8 Win 7                   No connection
 IE 8 XP                      No connection
 IE 11 Win 7                  No connection
 IE 11 Win 8.1                No connection
 IE 11 Win Phone 8.1          No connection
 IE 11 Win 10                 No connection
 Edge 15 Win 10               No connection
 Edge 101 Win 1021H2         TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) Safari 12.1 (iOS 12.2)       TLSv1.3   TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256      253 bit ECDH (X25519) Safari 13.0 (macOS 10.14.6)  TLSv1.3   TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256      253 bit ECDH (X25519) Safari 15.4 (macOS 12.3.1)   TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) Java 7u25                    No connection
 Java 8u161                   No connection
 Java 11.0.2 (OpenJDK)        TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            256 bit ECDH (P-256) Java 17.0.3 (OpenJDK)        TLSv1.3   TLS_AES_256_GCM_SHA384            253 bit ECDH (X25519) go 1.17.8                    TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519) LibreSSL 2.8.3 (Apple)       No connection
 OpenSSL 1.0.2e               No connection
 OpenSSL 1.1.0l (Debian)      No connection
 OpenSSL 1.1.1d (Debian)      TLSv1.3   TLS_AES_256_GCM_SHA384            253 bit ECDH (X25519) OpenSSL 3.0.3 (git)          TLSv1.3   TLS_AES_256_GCM_SHA384            253 bit ECDH (X25519) Apple Mail (16.0)            No connection
Thunderbird (91.9)           TLSv1.3   TLS_AES_128_GCM_SHA256            253 bit ECDH (X25519)



由预期输出得到，TLS 1、TLS 1.1和TLS 1.2版本均为not offered，说明已禁用这三个版本；TLS 1.3版本为offered，说明只支持TLS 1.3版本。
在客户端的模拟请求中，也可以看到只有支持TLS 1.3版本的客户端才能建立连接。

文章标签：
服务网格
Perl
容器
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数据安全/隐私保护
Kubernetes
关键词：
网关配置
网关协议
网关版本
服务网格网关
网关tls
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