SSL/TLS実践入門 ──Webの安全性を支える暗号化技術の設計思想（技術評論社） [電子書籍]

SSL/TLS実践入門 ──Webの安全性を支える暗号化技術の設計思想（技術評論社） の 商品概要

• SSL/TLSは，通信の秘密を守るために利用されている通信プロトコルです。HTTPSやHTTP/3にも利用されており，今日のWebでは利用が一般的になっています。本書では，その最新バージョンであるTLS 1.3のしくみと，その使い方を解説します。SSL/TLSは公開されている実装例などを真似すれば基本的な動作はさせられますが，それを応用していくには技術に関する理論の理解が必須になります。しかしSSL/TLSに関連する技術は大変多く，かつそれらのドキュメントは不足している状態です。本書ではこの理論部分を丁寧に解説し，それを活かした形で実装例まで解説することで，Web開発者たちが望んでいる解説と実践を相互に接続します。
  

• 目次

  第1章 SSL/TLSの世界へようこそ
  暗号化の役割と重要性
  インターネットに暗号化が必要な理由
  情報の秘匿
  認証
  SSL/TLSの歴史
  暗号技術の成り立ち
  SSLの誕生
  [colomn]公開鍵暗号のたとえ
  TLSへの進化
  TLS 1.3の登場
  SSL/TLSの定義
  主な役割
  プロトコルスタック
  活用例
  SSL/TLSの構成要素
  暗号アルゴリズム
  プロトコル
  PKI──公開鍵基盤
  終わりに
  
  第2章 暗号アルゴリズムと鍵
  検証環境
  利用するソフトウェア
  Dockerの導入
  OpenSSLを含むDockerコンテナの導入
  共通鍵暗号
  ビット演算による暗号化
  真正乱数と擬似乱数
  ストリーム暗号
  RC4──初期のストリーム暗号
  ChaCha20──標準的ストリーム暗号
  ブロック暗号
  SPN型とFeistel型
  DES──初期の共通鍵暗号
  AES──標準的共通鍵暗号
  暗号利用モード
  IV
  パディング
  ハッシュ関数
  ハッシュ関数の性質
  MD5──初期のハッシュ関数
  SHA──標準的ハッシュ関数
  CMAC とHMAC──暗号とハッシュによる認証コード
  認証付き暗号
  認証コードの必要性
  AES-GCM──認証コード付きブロック暗号
  AES-CCM
  [colomn]有限体における演算
  Poly1305──可変長メッセージの認証コード
  公開鍵暗号
  公開鍵暗号の誕生
  [colomn]USSプエブロ号事件.
  鍵共有
  P ≠ NP 予想
  RSA暗号──素因数分解による公開鍵暗号
  DH──鍵交換アルゴリズム
  ECDH──楕円曲線による鍵交換
  ECDHE──前方秘匿性を考慮した鍵交換
  デジタル署名
  認証の機能を実現する方法
  RSA署名──素因数分解による署名
  ECDSA──楕円曲線による署名
  EdDSA──エドワーズ曲線による署名
  暗号鍵
  共通鍵暗号の鍵
  公開鍵暗号の鍵
  暗号鍵の要件
  鍵生成
  従来の鍵導出手法
  拡張マスターシークレット
  PRF──擬似乱数生成器
  [colomn]HMACによる乱数生成
  エントロピーソース──乱雑さの源泉
  RSAと素数判定
  楕円曲線暗号の鍵
  [colomn]エドワーズ曲線の採用の経緯
  鍵管理
  TLSにおける鍵の管理
  鍵の使いまわしの危険性
  鍵の秘匿
  SP800-130と鍵管理ガイドライン
  終わりに
  
  第3章 SSL/TLSの各プロトコル詳細──Wiresharkによる解析
  検証環境
  利用するソフトウェア
  Docker Composeの導入
  サーバ，クライアント環境の構築と設定
  Wiresharkの導入
  最も代表的なプロトコル──Handshakeプロトコル
  ハンドシェイクとは
  フルハンドシェイクとセッション再開
  フルハンドシェイクの解析
  TLS 1.2のフルハンドシェイク
  TLS 1.3のフルハンドシェイク
  セッション再開の解析
  TLS 1.2のセッション再開
  TLS 1.3のセッション再開
  その他のプロトコル──Record，ChangeCipherSpec，Alert，Application Dataプロトコル
  Recordプロトコルの役割
  ChangeCipherSpecプロトコルの役割
  Alertプロトコルの役割
  Application Dataプロトコルの役割
  TLS 1.2とTLS 1.3の違い
  TLS 1.3特有の仕組み
  HRR（Hello Retry Request）
  Middlebox Compatibility Mode
  0-RTT（Early Data）
  終わりに
  
  第4章 SSL/TLSの標準規格とPKI
  検証環境
  利用するソフトウェア
  OpenSSLを使った実践
  符号化とフォーマット
  ASN.1──通信向けデータ構造記法
  DER──バイナリ符号化ルール
  PEM──Base64変換したバイナリデータ
  PKCS──公開鍵暗号標準
  PKCS 1──RSA鍵，パディング
  PKCS 3──DH鍵共有
  PKCS 5──パスワード暗号化（PBKDF2），ブロック暗号パディング
  PKCS 7──暗号メッセージフォーマット，パディング
  PKCS 8──秘密鍵暗号化
  PKCS 10──証明書署名要求
  PKCS 11──暗号トークン／HSM
  PKCS 12──鍵ペアのエクスポート
  PKI──公開鍵基盤
  PKIの構成要素
  証明書
  認証局（CA）
  登録局（RA）
  X.509──PKIの国際標準
  サーバ証明書とクライアント証明書
  証明書チェーン
  中間CAとルートCA
  PKIの利用──証明書のライフサイクル
  登録・発行──証明書署名要求（CSR）と単純証明書登録プロトコル（SCEP）
  利用・検証──公開鍵と署名検証
  失効──証明書失効リスト（CRL）と失効状態の取得プロトコル（OCSP）
  [colomn]証明書の有効期間について
  終わりに
  
  第5章 OpenSSLによるSSL/TLSプログラミング入門
  開発環境の構築
  これから作成するプログラムの概要
  ビルド環境の構築
  OpenSSLライブラリの概要
  フルハンドシェイクの実装
  クライアント側
  サーバ側
  セッション再開の実装
  クライアント側
  サーバ側
  HRRの実装
  クライアント側
  サーバ側
  0-RTT（Early Data）の実装
  クライアント側
  サーバ側
  終わりに
  
  第6章 脅威・脆弱性
  中間者攻撃──MITM（Man-In-The-Middleattack）
  攻撃者の攻撃手法
  有効な対策──安全な再ネゴシエーションとクライアント証明書
  BEAST攻撃──ブロック暗号のIVを狙った攻撃
  攻撃者の攻撃手法
  有効な対策──ストリーム暗号やTLS 1.1以降の採用
  パディングオラクル攻撃──ブロック暗号のパディングを狙った攻撃
  攻撃者の攻撃手法
  有効な対策──メッセージ認証コード（MAC）の付与，Lucky 13攻撃への対策，POODLE攻撃への対策と続く歴史
  Lucky 13攻撃──タイミング攻撃，暗号アルゴリズムの実行時間に対する攻撃
  攻撃者の攻撃手法
  有効な対策──認証付き暗号の利用
  POODLE攻撃──SSL 3.0のパディングチェック方式を狙った攻撃
  攻撃者の攻撃手法
  有効な対策──SSL 3.0の無効化
  CRIME攻撃──サイドチャネル攻撃，その他の物理的特性に対する攻撃
  攻撃者の攻撃手法
  有効な対策──圧縮機能の無効化
  危殆化
  危殆化の歴史
  危殆化対策への考え方──積極的移行と消極的移行
  量子コンピュータによる暗号解読の可能性
  期待される対策
  [colomn]脆弱性の管理
  終わりに
  
  第7章 性能の測定
  性能測定の目的──時代に合わせた選択をするため
  性能と安全性の関係
  性能と安全性に影響する要素
  測定環境の構築
  Dockerによる構築
  測定環境用のスクリプト
  プロトコルの性能
  フルハンドシェイクの測定
  セッション再開の測定
  暗号アルゴリズムの性能──AES-GCMとChaCha20-Poly1305の測定
  ハードウェアサポートの解説──AES-NI，SIMD
  測定手順
  測定結果の比較と考察
  署名，鍵交換の性能
  楕円曲線暗号の種類
  その他の楕円曲線
  終わりに
  
  第8章 SSL/TLSが抱える課題と展望
  仕様変更と普及の問題
  鍵フォーマット
  FIPS 186-2とFIPS 186-4，そしてFIPS 186-5へ
  中国剰余定理──RSAの高速化
  楕円曲線暗号にまつわる問題
  PKCS 8の秘密鍵
  プロトコルの普及
  仕様差が生む問題
  SSL Pulse──SSL/TLS調査サイトから見える現状
  日本におけるWeb通信の暗号化状況
  PKIにおける課題
  証明書運用の問題
  ワイルドカード証明書──任意ドメインに対する証明
  SAN──Subject Alternative Name（複数ドメインの証明）
  クロスルート証明書──中間証明書による別ルート証明書への接続
  [colomn]Mixed-Content──HTTPSとHTTPの混合コンテンツ
  証明書の信頼性
  EV，OV，DV論争──ドメイン認証，組織認証，拡張認証
  Let's Encrypt──フリーのSSL/TLS証明書
  [colomn]Let's Encryptの証明書大量失効
  CTの現状
  ルート証明書の信頼性
  SSL/TLSの展望
  トラフィックとリソースの爆発的増加
  暗号活用の多様化とクリプトアジリティ
  耐量子計算機暗号
  セキュリティとトラストの自動化
  [colomn]ブロックチェーン
  暗号化は必要か
  常時暗号化
  暗号化への規制
  監視社会と暗号
  終わりに
  

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