用Let's Encrypt免費憑證 實作OpenSSL安全網站

但隨著電腦硬體的進步，在過去被認為不可能利用暴力破解法破解的密碼演算法，也發現在強大的硬體運算能力之下，此類的密碼演算法似乎已經不是所想的那麼安全，常用的密碼演算法SHA1即被證明，只要利用適當的電腦運算即可破解。

為了因應此類潛在的威脅，知名的瀏覽器如Chrome、IE等同時宣示了相關的資安政策，如果使用相關瀏覽器去瀏覽利用SHA1演算法為加密基礎的SSL網站，就會出現如圖1所示的警告資訊，藉此提醒使用者，並督促網站管理員儘速更新SSL網站所使用的數位憑證（Certificate，利用密碼系統所產生的憑證來證明網站的身分），以提升網站的安全性。

▲圖1 當瀏覽以SHA1演算法為加密基礎的SSL網站時將會出現警告資訊。

因此，本文除了會說明數位憑證相關背景說明外，還將以開源碼中的OpenSSL套件為例，示範如何簽發符合相關資安政策的數位憑證來實作一個安全的SSL網站（以Apache網站伺服器為例）。

另一方面，在現實環境中若要申請一個數位憑證，不但手續繁雜，而且也需要相關的費用，所以這裡也將說明如何利用Let's Encrypt服務（官方網站為https://letsencrypt.org）來取得一個免費且合法的數位憑證。

什麼是SSL

隨著電子商務的興起，有越來越多的交易行為不再是透過傳統的面對面行為交易，而是隱藏在鍵盤的後面，透過電子下單的方式完成交易。在這種情況下，需要一套安全的交易機制來保障雙方的交易。

一般來說，在評估電子交易安全的機制時，通常會以C.I.A原則來評估其機制的安全性，原則說明如下：

·機密性（Confidential）：在資料傳輸過程中，資料內容不能被不相關的第三者所窺視，例如在網路上購買商品的訂單資料，在傳輸到店家系統的過程中，不能被其他人偷窺到相關的訂單內容資訊，通常會加密所要傳輸的資料（即使在傳輸的中途被攔截，也無法直接看到內容），等到店家系統接收到資料時，再加以解密來還原相關資訊。

·完整性（Integrity）：要保持資料在傳輸的過程中，均不能被無權限的使用者任意竄改。例如電子商務的下單，當消費者送出訂單後，此訂單的內容，除了消費者本人外，誰都不能修改此訂單的內容。如果其他人可以用某種方式，能在不經消費者本人同意的情況下竄改內容，就表示系統有完整性的安全問題。

·可用性（Available）：網路資訊服務的基礎是來自於服務主機（如網站伺服器），可用性即是評估服務主機能夠正常服務的程度。簡而言之，期待服務主機能夠7×24全年無休的服務。但受限於主機的硬體或人力因素，常無法達到全年無休的目標，可用性分析就是評估主機能夠達到正常服務的最大時限。

除了上述傳統的資安原則外，由於電子商務的特性，也須考慮下列面向的問題：

·商家的真實性：商業交易最重要的基礎在於「信任」，消費者因為信任商家，所以交付財物來取得相對的貨物，而網路的商業行為最大的一個特徵是並非面對面的交易，因此對消費者而言並不容易去辨別商家的真實性，所以在電子交易中，商家需要一個具有公信力的數位憑證來證明其身分的真實性。

·來源端不可否認性：對商家而言，最頭痛的莫過於消費者出爾反爾，否認自己曾下過訂單的事實，因此也需要經相關的機制來確保消費者不能否認曾下過單的事實，此為不可否認性。

為了解決上述的相關問題，網景公司（Netscape）提出SSL（Secure Socket Layer，安全套接層協議）的解決方案，利用密碼系統的方式來解決上述的問題。使用者如果利用HTTPS來連接網站伺服器，即表示該網站伺服器支援以SSL的方式來加密來往的資料。隨著時間的演進，SSL也推出不同的版本，如表1所示。

表1 SSL各個版本比較

由於SSL是建構於密碼系統之下，因此以下繼續說明何謂密碼系統。