TLS là gì? Tính năng và cách thức hoạt động của giao thức TLS

Khi nói đến bảo mật trên Internet, đa phần mọi người sẽ nghĩ ngay đến giao thức TLS. Vậy, TLS là gì? Chức năng của nó là gì mà lại phổ biến đến thế? Đa số doanh nghiệp sử dụng TLS như một công cụ quan trọng giúp bảo mật các kết nối mạng online. TLS được dùng rộng rãi trong Website, Email và nhiều dịch vụ mạng Internet khác. Hãy cùng CMC Cloud tìm hiểu để biết thêm thông tin về giao thức này và những lợi ích mà nó mang lại.

TLS là gì

TLS (Transport Layer Security) là giao thức mật mã, mang đến tính năng bảo mật đầu cuối cho các dữ liệu được gửi trên Internet. Khi sử dụng giao thức SSL/TLS, các Website được đổi sang HTTPS và có biểu tượng ổ khóa xuất hiện trên trình duyệt Web của người dùng. Tuy nhiên, TLS cũng được nhiều doanh nghiệp sử dụng để bảo mật trong các ứng dụng khác như gửi tập tin, Email, nhắn tin, VoIP, hội nghị truyền hình, âm thanh hoặc những dịch vụ khác như DNS hoặc NTP.
TLS được phát triển lần đầu tiên vào năm 1994 bởi Netscape Communications Corporation. Lúc đó, TLS là lớp cổng bảo mật (SSL - Secure Sockets Layer). Đến năm 1990, TLS được định nghĩa như một giao thức độc lập. Tuy nhiên, cần hiểu rằng TLS không bảo mật thông tin dữ liệu trên các hệ thống đầu cuối, mà TLS chỉ bảo mật dữ liệu trên đường truyền của Internet.

Tìm hiểu SSL/TLS là gì?

Sự khác biệt của TLS, SSL và HTTPs là gì

SSL và TLS đều là các giao thức bảo mật, giúp mã hóa dữ liệu giữa các ứng dụng, máy chủ, hệ thống và người dùng, trong khi HTTPS là phần mở rộng bảo mật từ HTTP. Chúng ta cùng phân tích điểm khác biệt giữa từng khái niệm:

Phân biệt SSL và TLS

Cùng xem bảng bên dưới để phân biệt điểm khác biệt giữa SSL và TLS là gì:

Phân biệt TLS và HTTPS

Sau khi thiết lập chứng chỉ SSL/TLS, Website sẽ sử dụng HTTPS thay cho HTTP để thiết lập kết nối an toàn hơn tới máy chủ (Server). Hai công nghệ này sẽ đi chung với nhau, doanh nghiệp không thể chỉ dùng một trong hai.

Thành phần giao thức TLS

Giao thức TLS gồm các phần chính:

Mã hóa (Encryption)

TLS sử dụng đồng thời các thuật toán mã hóa đối xứng lẫn bất đối xứng để bảo vệ an toàn cho dữ liệu trong quá trình truyền tải trên mạng Internet. Ngoài ra, TLS có thể kết hợp với nhiều giao thức như TCP để tăng cường tính bảo mật.

Xác thực (Authentication)

Xác thực là quá trình xác định danh tính của những bên tham gia kết nối trong mạng Internet. Điều này đóng vai trò quan trọng, tránh trường hợp người dùng kết nối với các máy chủ giả mạo từ hacker mà không nhận ra. Lúc đó, đường hầm mã hóa an toàn dữ liệu của TLS trở nên vô nghĩa, chỉ nhằm vai trò đảm bảo tất cả dữ liệu từ người dùng được gửi đến hacker “một cách an toàn”. Do đó, xác thực là phần cực kỳ quan trọng của TLS, đảm bảo kết nối Internet được an toàn.

Thành phần của TLS - Xác thực

Tính toàn vẹn (Integrity) 

Nhờ 2 thành phần mã hóa và xác thực trên, TLS giúp đảm bảo toàn vẹn dữ liệu. Quá trình truyền tải dữ liệu qua Internet không bị nghe lén hoặc trộm đi từ hacker. TLS cung cấp độ bảo mật cao trong khi vẫn có hiệu suất tốt, nhất là trong thời đại ngày nay, khi cấu hình máy tính càng ngày càng mạnh mẽ.

Lợi ích của TLS trong doanh nghiệp và ứng dụng Web 

• Bảo mật cao: Tích hợp tính năng bảo mật cao vào các ứng dụng doanh nghiệp, khác với các phần mềm, phần cứng bên ngoài nhằm mục đích xây dựng đường hầm IPsec
  Mã hóa end-to-end: Cung cấp mã hóa end-to-end giữa các thiết bị trong giao tiếp mạng
• Kiểm soát chi tiết: TLS cho phép kiểm soát chi tiết với tất cả những gì được truyền hoặc nhận diện được trên một phiên mã hóa
• Ngăn chặn nghe lén và giả mạo: Qua việc mã hóa dữ liệu và xác thực danh tính, TLS ngăn chặn hacker khỏi việc đọc hoặc sửa đổi dữ liệu truyền qua mạng. Đây là yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ thông tin nhạy cảm và tài khoản của khách hàng.
• Tối ưu hóa công cụ tìm kiếm SEO: Các công cụ tìm kiếm như Google thường ưu tiên các Website sử dụng TLS. Từ đó, TLS có thể cải thiện thứ hạng Website của doanh nghiệp trong kết quả tìm kiếm.
• Tăng độ tin cậy cho khách hàng: TLS giúp tạo môi trường bảo mật và đáng tin cậy, cho phép cho khách hàng thực hiện giao dịch và chia sẻ thông tin cá nhân trực tuyến một cách an toàn.

Các phiên bản của TLS

Như đã trình bày, tính đến hiện tại TLS đã có 4 phiên bản khác nhau: 

Phiên bản TLS 1.0

Đây là phiên bản TLS được công bố vào năm 1999. Với có nhiều cải tiến so với SSL 3.0, TLS 1.0 cung cấp nhiều tính năng phù hợp với các máy tính và mạng Internet vào các năm 2000. Tuy nhiên, sau đó thì TLS 1.0 đã trở nên lỗi thời và được khuyến nghị ngừng sử dụng do các vấn đề về bảo mật.

Phiên bản TLS 1.1

Phiên bản TLS 1.1 ra mắt vào năm 2006, nhằm khắc phục các lỗ hổng bảo mật của TLS 1.0. TLS 1.1 được xem như là bước ngoặt lớn, đánh dấu sự phát triển của TLS Protocol.

TLS 1.1 đã thay thế các vector khởi tạo (Initialization Vector) thành một phiên bản tốt hơn, chống lại được những cuộc tấn công mạng thời bấy giờ. Phiên bản này được xuất bản theo RFC 4346.

Phiên bản TLS 1.2

Được công bố vào năm 2008, TLS 1.2 là bản cập nhật quan trọng và đây là TLS tiêu chuẩn vẫn được sử dụng hiện nay. TLS 1.2 mang đến nhiều cải tiến đáng kể về tính bảo mật và hiệu suất. Điểm nổi bật của TLS 1.2 là cung cấp các thuật toán an toàn hơn, nhằm bảo mật dữ liệu tốt hơn. Phiên bản này được xuất bản theo RFC 5346.

Phiên bản TLS 1.3 

Đây là phiên bản mới nhất được công bố vào năm 2018, tuy nhiên chúng chưa thay thế hoàn toàn được TLS 1.2. Phiên bản TLS 1.3 cung cấp các tính năng bảo mật cao, nhằm đối phó với các hacker ngày càng tinh vi. Cụ thể, các cập nhật bao gồm tăng độ dài cookie, cải thiện quy trình bắt tay, yêu cầu phải có chữ ký số cho các giao tiếp dữ liệu.

Phiên bản TLS 1.3

Cơ chế hoạt động của giao thức TLS

Để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của TLS, cùng phân tích quá trình bảo mật theo 5 bước bên dưới:

Bước 1: Khởi tạo kết nối

Ở bước này, 2 bên kết nối ví dụ như máy tính người dùng (máy khách) và máy chủ Web sẽ trao đổi các thông tin như phiên bản TLS, các chứng chỉ bảo mật cũng như các thuật toán mã hóa.

Bước 2: Xác thực chứng chỉ

Máy chủ gửi chứng chỉ bảo mật của mình cho máy khách để xác minh danh tính. Máy khách kiểm tra chứng chỉ này thông qua danh sách các CA tin cậy đã được lưu trữ trong hệ thống. Nếu chứng chỉ được xác thực, máy khách sẽ tiếp tục quá trình kết nối. Nếu không, máy khách sẽ ngắt kết nối.

Bước 3: Mã hóa dữ liệu

Lúc này, cả máy khách và máy chủ sẽ sử dụng các khóa bí mật (Private Key) để mã hóa và giải mã dữ liệu. Các private key được tạo ra dựa trên quá trình trao đổi thông tin ở bước 1 trên. Nhờ việc mã hóa và giải mã, dữ liệu của người dùng được đảm bảo an toàn, không ai khác bên ngoài có thể truy cập vào dữ liệu này.

TLS giúp mã hóa dữ liệu

Bước 4: Gửi dữ liệu

Khi kết nối đã được thiết lập và dữ liệu được mã hóa, máy khách và máy chủ có thể bắt đầu gửi và nhận dữ liệu qua kết nối an toàn. Dữ liệu được mã hóa trước khi gửi đi và dữ liệu này chỉ có thể được giải mã bởi người nhận.

Bước 5: Giải mã dữ liệu

Khi dữ liệu được gửi đến người nhận, chúng sẽ được giải mã bằng các key private của người nhận để biến thành các dữ liệu có thể đọc được.

Ứng dụng giao thức TLS

• Truyền dữ liệu qua mạng: Giúp bảo vệ kết nối mạng khi truyền tải dữ liệu giữa các máy tính hoặc giữa các hệ thống mạng khác nhau
• Truy cập Website an toàn: Bảo vệ an toàn cho các kết nối truy cập Website dựa trên giao thức HTTPS. Khi người dùng vào xem một Website HTTPS, dữ liệu sẽ được mã hóa
• Gửi và nhận email: Bảo vệ kết nối gửi, nhận Email dựa trên giao thức IMAP (Internet Mail Access Protocol) và SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Các giao thức này giúp bảo vệ dữ liệu an toàn khỏi các cuộc tấn công mạng trong quá trình gửi hoặc nhận Email thông qua máy chủ Mail (Mail Server)
• Truy cập dịch vụ trực tuyến: TLS cũng được dùng để bảo vệ các kết nối trong truy cập trực tuyến, bao gồm ngân hàng online, bảo hiểm online hoặc y tế online.

Nếu không có TLS, những thông tin nhạy cảm như thông tin đăng nhập, thông tin cá nhân sẽ dễ bị đánh cắp bởi hacker hoặc những kẻ xấu. Bằng cách sử dụng TLS, dữ liệu được mã hóa bằng các thuật toán bảo mật và bên thứ ba không thể xem được, đảm bảo an toàn cho thông tin khi được truyền qua Internet. Qua bài viết trên, CMC Cloud đã cung cấp đến bạn các khái niệm TLS là gì, lợi ích và cơ chế hoạt động của nó. Đừng quên theo dõi CMC Cloud để cập nhật thêm những thông tin công nghệ mới.
CMC Cloud - Giải pháp Điện toán đám mây Toàn diện & Linh hoạt nhất. Cho phép tùy biến sử dụng và quản trị 25+ dịch vụ

• Website: https://cmccloud.vn
• Facebook: https://facebook.com/cmccloud.vn
• Hotline: 1900.2010