TLS-salaus selitettynä

TLS on perustason salausprotokolla, joka suojaa lähes kaikki internet-yhteydet. Sen ansiosta voit lähettää lomakkeita, kirjautua tileillesi, tarkistaa pankkitietosi ja tehdä verkko-ostoksia ilman, että muu maailma katsoo olkapääsi yli. Tähän kuuluvat internet-palveluntarjoajasi(uusi ikkuna) (ISP), hotspot-ylläpitäjät ja hakkerit, jotka saattavat valvoa julkista Wi-Fiä.

TLS muodostaa salatun yhteyden laitteesi ja palvelimen välille mahdollistaen tietojen turvallisen siirron. Se varmistaa:

• Luottamuksellisuus: Tietosi sekoitetaan niin, että vain se verkkosivusto tai palvelin, johon olet yhteydessä, voi lukea ne.
• Eheys: Tietoja ei voi muuttaa kesken siirron ilman, että muutos havaitaan.
• Tunnistautuminen: Olet todella yhteydessä oikeaan verkkosivustoon (tai palvelimeen), et huijariin.

Jotta voit varmistua siitä, että olet yhteydessä oikeaan palvelimeen, palvelin esittää digitaalisen varmenteen, joka vahvistaa, että se on se, kuka se väittää olevansa. Nämä varmenteet myöntävät varmentajat (CA) eli luotetut organisaatiot, jotka allekirjoittavat varmenteen, joka sitoo kyseisen verkkotunnuksen julkiseen avaimeen.

Et siis luota sivustoon vaan siihen CA:han, joka on taannut sen. Tämä luottamus näkyy selaimesi HTTPS-yhteystiedoissa, jotka perinteisesti näytetään lukkokuvakkeella osoiterivillä. Sitä napsauttamalla voit tarkastella yhteyden ja varmenteen tietoja.

Juurivarmentajat on sisäänrakennettu selaimiin. Esimerkiksi Mozillan juurivarastoon kuuluu noin 140–160 juurivarmennetta. Nämä puolestaan vahvistavat välivarmentajat, joita käytetään useimpien verkkosivustojen varmentamiseen.

Yleisesti ottaen tämä järjestelmä toimii hyvin, mutta se ei ole täydellinen. :Välivarmentajia on tuhansia, mikä luo laajan hyökkäyspinnan. Lisäksi hallitukset voivat painostaa CA:ita(uusi ikkuna) tai rikollisorganisaatiot voivat hakkeroida ne myöntämään vaarantuneita varmenteita. Oppikirjaesimerkki on DigiNotar(uusi ikkuna), hollantilainen CA, johon hyökkääjät murtautuivat vuonna 2011 ja myönsivät satoja väärennettyjä varmenteita sekä sieppasivat väitetysti Gmail-liikennettä noin 300 000 käyttäjältä, pääosin Iranissa.

Näiden ongelmien ratkaisemiseksi nykyaikaiset TLS-yhteydet käyttävät varmenteiden läpinäkyvyyttä (CT). Tämä ei estä CA:ta joutumasta hakkeroinnin tai pakottamisen kohteeksi alun perinkään, mutta se tekee vahinkojen havaitsemisesta ja rajaamisesta paljon helpompaa.

Jokainen julkisesti luotettu varmenne on kirjattava julkisiin, muuttamattomiin tietueisiin heti, kun se myönnetään. Esimerkiksi Chrome on vuodesta 2018 lähtien kieltäytynyt luottamasta varmenteisiin, joita ei ole kirjattu vähintään kahteen riippumattomaan CT-lokiin.

Tämän ansiosta verkkotunnusten omistajat voivat havaita sivustolleen myönnetyn vilpillisen varmenteen muutamassa tunnissa, kun DigiNotarilla siihen meni viikkoja. Kun ne on havaittu, kyseiset varmenteet voidaan mitätöidä nopeasti, ja vakavissa tapauksissa selaimet voivat poistaa luottamuksen CA:han seuraavassa päivityksessään.

TLS yhdistää epäsymmetrisen ja symmetrisen salauksen. Epäsymmetristä (julkisen avaimen) salausta käytetään yhteyden muodostamiseen ja siihen, että selain ja palvelin voivat sopia yhteisestä salaisuudesta lähettämättä sitä koskaan verkon yli. Tätä kutsutaan TLS-kättelyksi.

Kun suojattu yhteys on muodostettu, varsinaiset tiedot siirretään symmetrisillä salakirjoituksilla (tyypillisesti AES). Käytettävät tarkat salausalgoritmit neuvotellaan verkkopalvelimen ja asiakkaan, kuten selaimen, välillä. Useimmat selaimet antavat napsauttaa tai napauttaa lukkokuvaketta, josta näet lisätietoja HTTPS-yhteydessä käytettyjen salausalgoritmien turvallisuudesta.

Perinteinen TLS ei piilota niiden verkkosivustojen nimiä, joihin muodostat yhteyden, sillä alkukättely paljastaa verkkosivuston nimen (SNI) ja muita tietoja kaikille, jotka seuraavat liikennettä. Uusi standardi, jonka IETF vahvisti maaliskuussa 2026, pyrkii korjaamaan tämän. Kun se toimii, Salattu Client Hello (ECH) salaa itse kättelyn, joten internet-palveluntarjoajasi tai hotspot-operaattorit eivät voi enää nähdä, millä sivustoilla käyt. Kuitenkin:

• ECH toimii vain, kun useat verkkosivustot jakavat saman IP-osoitteen(uusi ikkuna), kuten ne tekevät sisällönjakeluverkon(uusi ikkuna) (CDN) takana.
• Jos sivustolla on oma erillinen IP-osoite, kohde pysyy näkyvissä.
• ECH edellyttää, että selain käyttää salattua DNS:ää (DoH) ECH-määritysavainten noutamiseen. Jos tämä epäonnistuu, yhteydet palaavat hiljaa pelkkänä tekstinä lähetettävään SNI:hin.
• ECH on vasta yleistymässä, ja Firefox ja Chrome tukevat sitä. Tällä hetkellä kuitenkin vain noin 9–10 % miljoonasta suosituimmasta verkkosivustosta tukee ECH:tä, ja lähes kaikki niistä käyttävät Cloudflareä.
• CDN- ja DoH-palveluntarjoaja voi silti nähdä verkkoyhteyksiesi lopullisen kohteen.

TLS ja päästä päähän -salaus käyttävät molemmat salausta tietojesi suojaamiseen, mutta eroavat siinä, kuka voi purkaa salauksen:

• TLS salaa yhteyden laitteesi ja palvelimen välillä. Kun tietosi saapuvat kyseiselle palvelimelle, ne puretaan siellä. Palvelinta ylläpitävä voi lukea ne.
• Päästä päähän -salaus (E2EE) salaa yhteyden laitteesi ja toisen laitteen välillä. Vaikka tietosi kulkevat matkallaan palvelimien kautta, vain aiottu vastaanottaja voi purkaa salauksen.

Gmailin kautta lähetetyt viestit suojataan siirron aikana TLS:llä, mutta niiden salaus puretaan, kun ne saapuvat Googlen palvelimille, jolloin Google voi lukea ne. Vain aiottu vastaanottaja voi lukea E2EE:tä käyttäen lähetetyt viestit, kuten Signal-viestit tai Proton Mailin käyttäjien välillä vaihdetut sähköpostit.

Sekä TLS että VPN:t suojaavat siirrettäviä tietoja, mutta niiden tarkoitukset ovat hyvin erilaiset:

• VPN piilottaa, millä verkkosivustoilla käyt. TLS ei (yleensä) piilota.
• VPN piilottaa DNS-kyselysi(uusi ikkuna). TLS ei (ilman DoH:ta) piilota niitä.
• VPN estää vierailemiasi verkkosivustoja näkemästä todellisen IP-osoitteesi(uusi ikkuna). TLS ei estä sitä.
• Luotettava VPN(uusi ikkuna) ei pidä lokeja(uusi ikkuna) selaushistoriastasi. TLS antaa internet-palveluntarjoajasi (ja sitä kautta hallituksesi(uusi ikkuna)) nuuskia ja tallentaa lokeja toiminnastasi.
• TLS suojaa yhteydet yksitellen, yksi sovellus tai prosessi kerrallaan. VPN sen sijaan reitittää kaikki laitteesi yhteydet VPN-tunnelin kautta (ellet käytä jaettua tunnelointia(uusi ikkuna)), mikä vaikeuttaa tarkkailijan mahdollisuuksia päätellä käyttäytymismalleja selain- ja sovelluskäyttösi perusteella, kun olet yhdistettynä VPN:ään.

TLS ja VPN täydentävät toisiaan tarjoten useita suojakerroksia.

TLS on syy siihen, miksi voit hoitaa pankkiasioita, tehdä ostoksia ja kirjautua tileillesi verkossa ilman, että jokainen verkkoreitillä oleva tuntematon seuraa tekemisiäsi. Ilman sitä HTTPS:tä ei olisi, eikä suurinta osaa siitä, mitä pidämme nykyään itsestäänselvyytenä verkon käytössä.

TLS:tä ei kuitenkaan koskaan suunniteltu piilottamaan kaikkea. Se suojaa yhteyden sisällön, ei sitä tosiasiaa, että yhteys tapahtui. Internet-palveluntarjoajasi, Wi-Fi-hotspotin ylläpitäjä tai kuka tahansa muukaan verkkoa seuraava voi silti nähdä, millä sivustoilla käyt, vaikka ei näkisi, mitä teet. Toisin kuin E2EE, se ei estä palvelua, johon yhdistät, pääsemästä tietoihisi käsiksi.

TLS, E2EE ja VPN:t täydentävät siksi toisiaan: TLS tarjoaa perustason turvallisuuden, E2EE varmistaa, että vain aiotut vastaanottajat pääsevät tietoihisi käsiksi, ja luotettu VPN tarjoaa korkean tason verkkoyksityisyyttä.

TLS on protokolla, joka toimii taustalla aina, kun käytät Proton-sovellusta (paitsi Proton VPN -sovellukset, jotka käyttävät nykyään pääasiassa WireGuardia(uusi ikkuna)). HTTPS nojaa siihen suojatakseen yhteytesi, ja se suojaa myös tietoliikennettä paikoissa, joita et näe suoraan, kuten sähköpostin toimituksessa palvelimien välillä. TLS suojaa kuitenkin vain dataa sen liikkuessa. Aidosti yksityinen sisältö edellyttää vahvempia suojauksia, kuten päästä päähän -salaus ja nollapääsyinen salaus.