Шифрование TLS: объяснение

TLS — это базовый протокол шифрования, который защищает почти все подключения в интернете. Он позволяет отправлять формы, входить в аккаунты, проверять банковские данные и совершать онлайн-покупки, не опасаясь, что кто-то заглянет вам через плечо. К ним относятся ваш интернет-провайдер(новое окно) (ISP), владельцы точек доступа и хакеры, которые могут следить за общедоступным WiFi.

TLS устанавливает зашифрованное соединение между вашим устройством и сервером, обеспечивая безопасную передачу данных. Он обеспечивает:

• Конфиденциальность: Ваши данные шифруются, поэтому прочитать их может только веб-сайт или сервер, к которому вы подключаетесь.
• Целостность: Данные невозможно изменить при передаче так, чтобы это осталось незамеченным.
• Аутентификация: Вы действительно общаетесь с настоящим веб-сайтом (или сервером), а не с самозванцем.

Чтобы убедиться, что вы общаетесь с нужным сервером, сервер предъявляет цифровой сертификат, подтверждающий, что он тот, за кого себя выдаёт. Эти сертификаты выпускаются центрами сертификации (CA) — доверенными организациями, которые подписывают сертификат, привязывающий домен к открытому ключу.

Таким образом, вы доверяете не сайту, а центру сертификации, который за него поручился. Это доверие отражается в информации о HTTPS-подключении в браузере, которую традиционно показывает значок замка в адресной строке; нажав на него, можно просмотреть сведения о подключении и сертификате.

Корневые центры сертификации встроены в браузеры. Например, корневое хранилище Mozilla содержит около 140–160 корневых сертификатов. Они, в свою очередь, проверяют промежуточные центры сертификации, которые используются для проверки большинства веб-сайтов.

В целом эта система работает хорошо, но она неидеальна. Существуют тысячи промежуточных центров сертификации, что создаёт большую поверхность атаки. Кроме того, центры сертификации могут подвергаться давлению со стороны правительств(новое окно) или быть взломаны преступными организациями, которые заставят их выпускать скомпрометированные сертификаты. Хрестоматийный пример — DigiNotar(новое окно), нидерландский центр сертификации, взломанный в 2011 году злоумышленниками, которые выпустили сотни поддельных сертификатов и, по сообщениям, перехватывали трафик Gmail примерно у 300 000 пользователей, преимущественно в Иране.

Чтобы решить эти проблемы, современные TLS-подключения используют прозрачность сертификатов (CT). Это не предотвращает взлом или принуждение центра сертификации, но значительно упрощает обнаружение и локализацию последствий.

Каждый публично доверенный сертификат должен быть зарегистрирован в открытых и защищённых от изменений журналах в момент выпуска. Например, с 2018 года Chrome отказывается доверять любым сертификатам, не зарегистрированным как минимум в двух независимых журналах CT.

В результате владельцы доменов могут обнаружить поддельный сертификат для своего сайта за считанные часы, а не за недели, как в случае с DigiNotar. После обнаружения затронутые сертификаты можно быстро отозвать — а в серьёзных случаях браузеры могут лишить центр сертификации доверия при следующем обновлении.

TLS сочетает асимметричное и симметричное шифрование. Асимметричная криптография (с открытым ключом) используется для установления подключения и позволяет браузеру и серверу договориться об общем секрете, никогда не отправляя этот секрет по сети. Это называется TLS-рукопожатием.

После установления защищённого подключения сами данные передаются с помощью симметричных шифров (обычно AES). Конкретные алгоритмы шифрования согласуются между веб-сервером и клиентом, например браузером. В большинстве браузеров можно нажать на значок замка или коснуться его, чтобы подробнее узнать о безопасности алгоритмов шифрования, используемых для подключения HTTPS.

Традиционный TLS не скрывает названия веб-сайтов, к которым вы подключаетесь, поскольку начальное рукопожатие раскрывает название веб-сайта (SNI) и другие сведения любому наблюдателю. Новый стандарт, утверждённый IETF в марте 2026 года, призван решить эту проблему. Когда это работает, Encrypted Client Hello (ECH) шифрует само рукопожатие, поэтому ваш интернет-провайдер или операторы точек доступа больше не видят, какие сайты вы посещаете. Однако:

• ECH работает, только если несколько веб-сайтов используют один и тот же IP-адрес(новое окно), как это происходит при работе через сеть доставки контента(новое окно) (CDN).
• Если у сайта есть собственный выделенный IP-адрес, конечный пункт назначения остаётся видимым.
• ECH зависит от того, использует ли ваш браузер зашифрованный DNS (DoH) для загрузки ключей конфигурации ECH. Если это не удаётся, подключения без предупреждения откатываются к SNI в виде простого текста.
• ECH всё ещё внедряется; его поддерживают Firefox и Chrome. Однако сейчас ECH поддерживают лишь около 9–10 % из миллиона самых популярных веб-сайтов, и почти все они используют Cloudflare.
• Провайдер CDN и DoH по-прежнему может видеть конечный пункт назначения ваших сетевых подключений.

И TLS, и сквозное шифрование защищают ваши данные с помощью шифрования, но отличаются тем, кто может их расшифровать:

• TLS шифрует подключение между вашим устройством и сервером. Когда ваши данные поступают на этот сервер, там они расшифровываются. Тот, кто управляет сервером, может прочитать данные.
• Сквозное шифрование (E2EE) шифрует подключение между вашим устройством и другим устройством. Даже если ваши данные проходят через серверы по пути, расшифровать их может только предполагаемый получатель.

Сообщения, отправленные через Gmail, защищены при передаче с помощью TLS, но расшифровываются, когда попадают на серверы Google, что позволяет Google читать их. Сообщения, отправленные с использованием E2EE, например сообщения Signal или электронные письма, которыми обмениваются пользователи Proton Mail, может прочитать только предполагаемый получатель.

И TLS, и VPN защищают данные при передаче, но служат совсем разным целям:

• VPN скрывает, какие веб-сайты вы посещаете. TLS (обычно) — нет.
• VPN скрывает ваши DNS-запросы(новое окно). TLS (без DoH) — нет.
• VPN не позволяет веб-сайтам, которые вы посещаете, узнать ваш настоящий IP-адрес(новое окно). TLS — нет.
• Надёжный VPN(новое окно) не хранит никаких журналов(новое окно) вашей истории просмотров. TLS позволяет вашему интернет-провайдеру (а также вашему правительству(новое окно)) отслеживать вашу активность и хранить журналы о ней.
• TLS защищает подключения по отдельности — по одному приложению или процессу за раз. VPN, напротив, направляет все подключения с вашего устройства через VPN-туннель (если только вы не используете раздельное туннелирование(новое окно)), из-за чего наблюдателю труднее выявить закономерности поведения по тому, как вы используете браузер и приложения, когда подключены к VPN.

TLS и VPN дополняют друг друга, обеспечивая несколько уровней защиты.

TLS — причина, по которой вы можете совершать банковские операции, делать покупки и входить в свои аккаунты онлайн, не опасаясь, что любой посторонний на сетевом пути увидит, что вы делаете. Без него не было бы HTTPS — как и большей части того, что мы сейчас считаем само собой разумеющимся при использовании интернета.

Но TLS никогда не создавался для того, чтобы скрывать всё. Он защищает содержимое подключения, а не сам факт его установления. Ваш интернет-провайдер, оператор точки доступа WiFi или любой другой наблюдатель в сети по-прежнему могут видеть, какие сайты вы посещаете, даже если не видят, что вы там делаете. В отличие от E2EE, он не мешает сервису, к которому вы подключаетесь, получать доступ к вашим данным.

Таким образом, TLS, E2EE и VPN дополняют друг друга: TLS обеспечивает базовый уровень безопасности, E2EE гарантирует, что доступ к вашим данным могут получить только предполагаемые получатели, а доверенный VPN обеспечивает высокий уровень конфиденциальности в интернете.

TLS — это протокол, который работает за кулисами каждый раз, когда вы используете приложение Proton (за исключением приложений Proton VPN, которые теперь в основном используют WireGuard(новое окно)). Именно на него опирается HTTPS для защиты вашего подключения; кроме того, он защищает трафик в местах, которые вы не видите напрямую, например при доставке почты между серверами. Но TLS защищает данные только во время передачи. Для действительно конфиденциального содержимого нужны более надёжные средства защиты, такие как сквозное шифрование и шифрование с нулевым доступом.