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HTTP強制安全傳輸技術

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HTTP嚴格傳輸安全（英語：HTTP Strict Transport Security，縮寫：HSTS）是一套由互聯網工程任務組發布的互聯網安全策略機制。網站可以選擇使用HSTS策略，來讓瀏覽器強制使用HTTPS與網站進行通信，以減少會話劫持風險。[1][2]

其徵求修正意見書文件編號是RFC 6797，發布於2012年11月。

內容

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HSTS的作用是強制客戶端（如瀏覽器）使用HTTPS與服務器建立連接。服務器開啟HSTS的方法是，當客戶端通過HTTPS發出請求時，在服務器返回的超文本傳輸協議（HTTP）響應頭中包含Strict-Transport-Security字段。非加密傳輸時設置的HSTS字段無效。[3]

比如，https://example.com/ 的響應頭含有Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains。這意味着兩點：

  1. 在接下來的31536000秒（即一年）中，瀏覽器向example.com或其子域名發送HTTP請求時，必須採用HTTPS來發起連接。比如，用戶點擊超鏈接或在地址欄輸入 http://www.example.com/ ，瀏覽器應當自動將 http 轉寫成 https，然後直接向 https://www.example.com/ 發送請求。
  2. 在接下來的一年中，如果 example.com 服務器發送的TLS證書無效，用戶不能忽略瀏覽器警告繼續訪問網站。

歷史

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HSTS的雛形來自於2008年4月在北京召開的第十七屆國際萬維網大會（英語：International World Wide Web Conference）上柯林·傑克遜（Collin Jackson）和亞當·巴斯（Adam Barth）的題為「ForceHTTPS: Protecting High-Security Web Sites from Network Attacks」的演講。他們的提議是使用「ForceHTTPS」 Cookie來強制瀏覽器使用HTTPS[4]。

2009年9月18日，他們和傑夫·霍奇斯（Jeff Hodges）發布了最初的草案，題目為"Strict Transport Security"[5]，這個草案基於ForceHTTPS，並有所修改[4]。

2010年6月17日，這三位作者經由互聯網工程任務組發布了首版互聯網草案（英語：Internet Draft），"HTTP Strict Transport Security"[6]。

2012年10月2日，互聯網工程指導組（英語：Internet Engineering Steering Group）批准了將第14版HSTS草案發布為RFC的請求[7]。

2012年11月19日，互聯網工程任務組發布RFC 6797[8]。

作用

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HSTS可以用來抵禦SSL剝離攻擊。SSL剝離攻擊是中間人攻擊的一種，由Moxie Marlinspike（英語：Moxie Marlinspike）於2009年發明。他在當年的黑帽大會上發表的題為「New Tricks For Defeating SSL In Practice」的演講中將這種攻擊方式公開。SSL剝離的實施方法是阻止瀏覽器與服務器建立HTTPS連接。它的前提是用戶很少直接在地址欄輸入https://，用戶總是通過點擊鏈接或3xx重定向，從HTTP頁面進入HTTPS頁面。所以攻擊者可以在用戶訪問HTTP頁面時替換所有https://開頭的鏈接為http://，達到阻止HTTPS的目的。[9]

HSTS可以很大程度上解決SSL剝離攻擊，因為只要瀏覽器曾經與服務器建立過一次安全連接，之後瀏覽器會強制使用HTTPS，即使鏈接被換成了HTTP[3][10]。

另外，如果中間人使用自己的自簽名證書來進行攻擊，瀏覽器會給出警告，但是許多用戶會忽略警告。HSTS解決了這一問題，一旦服務器發送了HSTS字段，將不再允許用戶忽略警告。

不足

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用戶首次訪問某網站是不受HSTS保護的。這是因為首次訪問時，瀏覽器還未收到HSTS，所以仍有可能通過明文HTTP來訪問。解決這個不足目前有兩種方案，一是瀏覽器預置HSTS域名列表，Google Chrome、Firefox、Internet Explorer和Microsoft Edge實現了這一方案[11][12]。二是將HSTS信息加入到域名系統記錄中。但這需要保證DNS的安全性，也就是需要部署域名系統安全擴展。截至2016年這一方案沒有大規模部署。

由於HSTS會在一定時間後失效（有效期由max-age指定），所以瀏覽器是否強制HSTS策略取決於當前系統時間。部分操作系統經常通過網絡時間協議更新系統時間，如Ubuntu每次連接網絡時、OS X Lion每隔9分鐘會自動連接時間服務器。攻擊者可以通過偽造NTP信息，設置錯誤時間來繞過HSTS。解決方法是認證NTP信息，或者禁止NTP大幅度增減時間。比如Windows 8每7天更新一次時間，並且要求每次NTP設置的時間與當前時間不得超過15小時。[13]

瀏覽器支持

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網站支持

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根據SSL Pulse的調查，截至2015年2月，僅有2.7%的網站開啟了HSTS[17]，至2023年11月的統計，有34.2%的網站開啟HSTS。

目前支持HSTS的主流網站有：支付寶[18]、PayPal[2]、Twitter[2]、維基百科[19]等。

參見

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參考文獻

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  1. ^ Steven Musil. Web security protocol HSTS wins proposed standard status. CNET. 2012-10-02 [2014-11-09]. （原始內容存檔於2014-11-10）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 鄒錚編譯. HTTP严格传输安全协议成互联网标准. 網界網. 2012-11-23 [2014-11-06]. （原始內容存檔於2014-11-06）. 
  3. ^ 3.0 3.1 HTTP Strict Transport Security (HSTS). Internet Engineering Task Force. November 2012 [2014-11-06]. （原始內容存檔於2020-02-26）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Collin Jackson, Adam Barth. ForceHTTPS: Protecting High-Security Web Sites from Network Attacks. [2014-11-08]. （原始內容存檔於2020-02-28）. 
  5. ^ Jeff Hodges, Collin Jackson, Adam Barth. Strict Transport Security. 18 September 2009 [2014-11-08]. （原始內容存檔於2014-10-12）. 
  6. ^ Jeff Hodges, Collin Jackson, Adam Barth. draft-hodges-strict-transport-sec-00 - HTTP Strict Transport Security (HSTS). June 17, 2010 [2014-11-08]. （原始內容存檔於2014-11-11）. 
  7. ^ The IESG. [websec] Protocol Action: 'HTTP Strict Transport Security (HSTS)' to Proposed Standard (draft-ietf-websec-strict-transport-sec-14.txt). 2 Oct 2012 [2014-11-08]. （原始內容存檔於2017-01-29）. 
  8. ^ The RFC Editor Team. [websec] RFC 6797 on HTTP Strict Transport Security (HSTS). 19 Nov 2012 [2014-11-08]. （原始內容存檔於2014-11-08）. 
  9. ^ Moxie Marlinspike. New Tricks For Defeating SSL In Practice (PDF). [2014-11-06]. （原始內容 (PDF)存檔於2014-12-30）. 
  10. ^ 通过HTTPS保护网站的安全. Google. [2014-11-06]. （原始內容存檔於2014-12-23）. 
  11. ^ David Keeler. Preloading HSTS. Mozilla. 2012年11月1日 [2014-11-06]. （原始內容存檔於2020-02-24）. 
  12. ^ Bell, Mike; Walp, David. HTTP Strict Transport Security comes to Internet Explorer. February 16, 2015 [16 February 2015]. （原始內容存檔於2015-11-15）. 
  13. ^ Jose Selvi. Bypassing HTTP Strict Transport Security (PDF). Blackhat Europe 2014. [2014-11-06]. （原始內容 (PDF)存檔於2014-10-22）. 
  14. ^ HTTP Strict Transport Security. Mozilla. [2011-03-17]. （原始內容存檔於2012-08-13）. 
  15. ^ Opera Software ASA. Web specifications support in Opera Presto 2.10. 23 April 2012 [2012-05-08]. （原始內容存檔於2016-09-11）. 
  16. ^ Internet Explorer Web Platform Status and Roadmap. [2014-04-11]. （原始內容存檔於2015-06-29）. 
  17. ^ SSL Pulse - Survey of the SSL Implementation of the Most Popular Web Sites. TIM Trustworthy Internet Movement. [2015-02-16]. （原始內容存檔於2017-05-15）. 
  18. ^ Qualys SSL Labs - Projects / SSL Server Test / alipay.com. Qualys SSL Labs. [2014-11-06]. 
  19. ^ Chmarkine, CSteipp, Dzahn, Filippo Giunchedi, JanZerebecki, John F. Lewis. lists.wm.org - raise HSTS max-age to 1 year. Wikimedia Code Review. Oct 7, 2014 [2014-11-06]. 

外部連結

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