Có an toàn khi sử dụng RSA để trao đổi khóa AES không?

Tôi phải tạo Ứng dụng Máy khách-Máy chủ bằng Java và tôi muốn đảm bảo an toàn cho giao tiếp. Tôi nghĩ sẽ sử dụng AES để mã hóa tin nhắn và để trao đổi khóa, tôi thực hiện các bước tiếp theo:

• Máy khách tạo khóa RSA và gửi khóa công khai đến máy chủ
• Máy chủ sẽ mã hóa khóa AES bằng khóa Công khai RSA (Khóa AES được tạo ngẫu nhiên cho mọi máy khách)
• Máy khách giải mã tin nhắn bằng khóa riêng RSA của nó và sau đó tất cả các tin nhắn sẽ được mã hóa bằng AES

Câu hỏi của tôi là: đó có phải là một thực hành tốt?

Không, nó không phải là một thực hành tốt.

1. Nó có xu hướng người đàn ông ở giữa tấn công. Khi máy chủ nhận được khóa công khai, nó không biết liệu khóa này đến từ máy khách hay từ "người ở giữa". Do đó, "người ở giữa" có thể chặn lưu lượng giữa máy khách và máy chủ, đối với máy khách, nó có thể mô phỏng máy chủ, đối với máy chủ, nó có thể mô phỏng máy khách. Do đó, toàn bộ giao tiếp sẽ được 1) MitM biết và 2) dữ liệu được gửi theo cả hai hướng có thể được sửa đổi bởi MitM.

• -> Bạn có thể tránh được, nếu bạn xác thực ứng dụng khách với máy chủ hoặc xác thực máy chủ với ứng dụng khách bằng cách sử dụng chứng chỉ khóa công khai.

2. Nó có xu hướng tấn công lại. Giả sử khách hàng gửi lệnh "chuyển 1000 USD vào tài khoản 123456789". Đây có thể là hoạt động hợp pháp. Nhưng nếu kẻ tấn công chặn lưu lượng và gửi lại trong thời gian tương đối ngắn (để máy chủ vẫn sử dụng cùng một khóa để mã hóa AES cho máy khách này), thì máy chủ sẽ không thể phân biệt được liệu lưu lượng này có đến từ máy khách hay không. kẻ tấn công, và sẽ thực hiện lệnh.Ngay cả khi bạn xác thực ứng dụng khách với máy chủ hoặc xác thực máy chủ với ứng dụng khách, sự cố này vẫn sẽ tiếp diễn.

• -> Bạn có thể tránh nó, nếu bạn sử dụng nonce.

3. Điều tốt: Cách tiếp cận hiện tại của bạn đã tương đối tốt chuyển tiếp bí mật: các phiên trước đây được bảo vệ chống lại sự xâm phạm các khóa máy khách hoặc mật khẩu phiên trong tương lai. Nhưng nếu bạn giải quyết vấn đề 1 đã đề cập ở trên (xác thực) và bắt đầu sử dụng cùng một khóa RSA trong nhiều phiên, thì bạn sẽ mất tính bảo mật về phía trước. Nếu kẻ tấn công có được khóa riêng, tất cả các phiên trước đó có thể được giải mã. Để ngăn chặn nó, bạn sẽ cần các biện pháp khác, ví dụ: không lâu Trao đổi khóa Diffie-Hellman.

4. Không phụ thuộc vào tất cả các vấn đề trên, điều quan trọng là sử dụng RSA đúng cách, như @kelalaka đã đề cập. Xem chi tiết đây và đây.

Do đó, có thể an toàn hơn nhiều khi sử dụng triển khai TLS do Java cung cấp, thay vì triển khai giao thức của riêng bạn.