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

简介: 一个增强网站安全性的最佳做法是禁用早期版本的 TLS (TLS v1.0 和 1.1)并仅启用 TLS v1.2 和更高版本。这背后的原因是包括 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。禁用TLS v1.2 中的弱密码也很重要。您可以在 ASM 网关中通过配置TLS协议版本来增强安全性, 从而简单地解决上述问题。前

一个增强网站安全性的最佳做法是禁用早期版本的 TLS (TLS v1.0 和 1.1)并仅启用 TLS v1.2 和更高版本。这背后的原因是包括 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。禁用TLS v1.2 中的弱密码也很重要。

您可以在 ASM 网关中通过配置TLS协议版本来增强安全性, 从而简单地解决上述问题。

前提条件

步骤一: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. 通过以下命令(注意是在入口网关Pod所在的集群对应的kubeconfig环境下)将在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

步骤二: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. 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. 按以下步骤定义服务网关,然后单击 创建
  1. 选择相应的命名空间。本文以选择 default命名空间为例。
  2. 在文本框中,定义服务网关。可参考以下YAML定义:
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

如上所示设置了minProtocolVersion值为TLSV1_2, 也就是禁用了TLS v1.0 和 1.1版本。

步骤三:创建虚拟服务

  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. 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 > 虚拟服务,然后在右侧页面单击 使用YAML创建
  5. 按以下步骤定义虚拟服务,然后单击 创建
  1. 选择相应的命名空间。本文以选择 default命名空间为例。
  2. 在文本框中,定义Istio虚拟服务。可参考以下YAML定义。
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

步骤四:验证TLS版本

为了对TLS版本进行验证,我们可以使用testssl.sh。其中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 秘钥、协议以及一些加密缺陷等。

以容器方式运行它,如下所示:

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

可以得到如下结果, 其中TLS 1 和TLS 1.1都是 not offered, 说明已经禁用了TLS v1.0 和 1.1。同时, TLS 1.2和1.3都是支持的。

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的客户端才能建立连接。

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 10 21H2         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)

如果需要严格限制到版本1.2, 可以修改Gateway网格规则配置, 设置maxProtocolVersion和minProtocolVersion均为TLSV1_2, 如下所示:

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

再次运行验证测试, 如下所示:

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

可以得到如下结果, 其中TLS 1 和TLS 1.1都是 not offered, TLS 1.3状态为not offered and downgraded to a weaker protocol, 说明已经禁用了TLS v1.0 、1.1和1.3。

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

 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 10 21H2         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)

如果需要严格限制到版本1.3, 可以修改Gateway网格规则配置, 设置maxProtocolVersion和minProtocolVersion均为TLSV1_3, 如下所示:

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

再次运行验证测试, 如下所示:

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

可以得到如下结果, 其中TLS 1 、TLS 1.1和TLS 1.2都是 not offered, 说明已经禁用了TLS v1.0 、1.1和1.2, 只支持TLS 1.3。

在客户端的模拟请求中, 也可以看到只有支持TLS 1.3的客户端才能建立连接。

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 10 21H2         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)

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负载均衡 网络架构
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负载均衡 Kubernetes 算法
服务网格 ASM 负载均衡算法全面解析
在本文中,笔者将解析服务网格的多种负载均衡算法的实现原理和使用场景,为服务网格负载均衡算法的选择提供参考。
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网络协议 Linux 网络架构
arp协议 与网关
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网络协议 网络架构
ensp中BGP(边界网关协议)基础原理及配置命令
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网络协议 算法 安全
【专栏】硬核干货:BGP(边界网关协议)是自治系统间交换路由信息的关键协议,用于大型网络的高效路由选择
【4月更文挑战第28天】BGP(边界网关协议)是自治系统间交换路由信息的关键协议,用于大型网络的高效路由选择。它基于路径向量算法,通过TCP连接建立邻居关系,交换并选择最优路径。BGP支持丰富的路由属性和多种消息类型,允许灵活的路由控制。配置与应用包括启用BGP、配置邻居、路由宣告、过滤及社区属性使用。虽然BGP具备强大路由控制和可扩展性,但其配置复杂,存在安全挑战。理解BGP对于网络管理和优化至关重要。
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网络协议 算法 数据库
【专栏】IS-IS协议是内部网关协议,常用于大型网络路由器间的路由信息交换,基于OSI的CLNP标准和Dijkstra算法
【4月更文挑战第28天】IS-IS协议是内部网关协议,常用于大型网络路由器间的路由信息交换,基于OSI的CLNP标准和Dijkstra算法。其特点是分层设计、快速收敛、高效资源利用和强故障恢复能力。在现代网络中,IS-IS广泛应用于服务提供商、企业网络及与其他协议的融合,是构建稳定、高效网络的关键。了解和应用IS-IS能提升网络系统的可靠性和效率。
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