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OpenSSL

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OpenSSL es una biblioteca de software para aplicaciones que proporcionan comunicaciones seguras a través de redes informáticas contra la interceptación de datos e identifican al destinatario. Es ampliamente utilizada por servidores de Internet , incluyendo la mayoría de sitios web HTTPS .

OpenSSL contiene una implementación de código abierto de los protocolos SSL y TLS . La biblioteca principal , escrita en el lenguaje de programación C , implementa funciones criptográficas básicas y proporciona diversas funciones de utilidad. Existen adaptadores que permiten utilizar la biblioteca OpenSSL en varios lenguajes de programación.

La Fundación de Software OpenSSL (OSF) representa al proyecto OpenSSL en la mayoría de los aspectos legales, incluidos los acuerdos de licencia para colaboradores, la gestión de donaciones, etc. OpenSSL Software Services (OSS) también representa al proyecto OpenSSL en lo que respecta a contratos de soporte.

OpenSSL está disponible para la mayoría de los sistemas operativos tipo Unix (incluidos Linux , macOS y BSD ), Microsoft Windows y OpenVMS .

Historia del proyecto

El proyecto OpenSSL se fundó en 1998 para proporcionar un conjunto gratuito de herramientas de cifrado para el código utilizado en Internet. Se basa en una bifurcación de SSLeay creada por Eric Andrew Young y Tim Hudson, cuyo desarrollo finalizó extraoficialmente el 17 de diciembre de 1998, cuando Young y Hudson comenzaron a trabajar para RSA Security . Los miembros fundadores iniciales fueron Mark Cox, Ralf Engelschall, Stephen Henson, Ben Laurie y Paul Sutton. [ 4 ]

En 2018, la numeración de versiones de OpenSSL pasó directamente de la 1.1.1 a la 3.0.0, omitiendo el 2 como número de versión principal para evitar un conflicto con uno de los módulos de OpenSSL. La versión 3.0.0 fue la primera en utilizar la Licencia Apache .

A partir de mayo de 2019 , [ 5 ] el comité de gestión de OpenSSL estaba compuesto por siete personas [ 6 ] y hay diecisiete desarrolladores [ 7 ] con acceso de confirmación (muchos de los cuales también forman parte del comité de gestión de OpenSSL). Solo había dos empleados a tiempo completo (miembros) y el resto eran voluntarios.

En 2024, la plantilla ascendía a catorce empleados.

El proyecto tuvo un ingreso total de US$5,5  millones en 2024. [ 8 ] El desarrollo de TLS 1.3 fue patrocinado por Akamai . [ 9 ]

Lanzamientos de versiones principales

Algoritmos

OpenSSL admite varios algoritmos criptográficos diferentes:

Cifrados
AES , Blowfish , Camellia , ChaCha20 , Poly1305 , SEED , CAST-128 , DES , IDEA , RC2 , RC4 , RC5 , Triple DES , GOST 28147-89 , [ 44 ] SM4
funciones hash criptográficas
MD5 , MD4 , MD2 , SHA-1 , SHA-2 , SHA-3 , RIPEMD-160 , MDC-2 , GOST R 34.11-94 , [ 44 ] BLAKE2 , Whirlpool , [ 45 ] SM3
Criptografía de clave pública
RSA , DSA , intercambio de claves Diffie-Hellman , curva elíptica , X25519 , Ed25519 , X448 , Ed448 , GOST R 34.10-2001 , [ 44 ] SM2

( Se admite el secreto perfecto hacia adelante mediante Diffie-Hellman de curva elíptica desde la versión 1.0. [ 46 ] )

Validación FIPS 140

FIPS 140 es un programa federal estadounidense para la prueba y certificación de módulos criptográficos. Un certificado FIPS 140-1 inicial para FOM 1.0 de OpenSSL fue revocado en julio de 2006 "cuando se plantearon dudas sobre la interacción del módulo validado con software externo". El módulo fue recertificado en febrero de 2007 antes de dar paso a FIPS 140-2. [ 47 ] OpenSSL 1.0.2 admitía el uso del Módulo de Objetos FIPS de OpenSSL (FOM), que fue creado para ofrecer algoritmos aprobados por FIPS en un entorno validado por FIPS 140-2. [ 48 ] [ 49 ] OpenSSL decidió, de forma controvertida, categorizar la arquitectura 1.0.2 como "fin de vida" o "EOL", a partir del 31 de diciembre de 2019, a pesar de las objeciones de que era la única versión de OpenSSL que estaba disponible actualmente con soporte para el modo FIPS. [ 50 ] Como resultado del fin de vida útil, muchos usuarios no pudieron implementar correctamente el FOM 2.0 y dejaron de cumplir con los requisitos porque no obtuvieron soporte extendido para la arquitectura 1.0.2, aunque el FOM en sí siguió validado durante ocho meses más.

El módulo de objetos FIPS 2.0 mantuvo la validación FIPS 140-2 en varios formatos hasta el 1 de septiembre de 2020, fecha en la que el NIST declaró obsoleto el uso de FIPS 186-2 para el estándar de firma digital y designó todos los módulos no conformes como "históricos". Esta designación incluye una advertencia a las agencias federales para que no incluyan el módulo en ninguna adquisición nueva. Las tres validaciones de OpenSSL se incluyeron en la declaración de obsolescencia: el módulo de objetos OpenSSL FIPS (certificado n.° 1747), [ 51 ] el módulo de objetos OpenSSL FIPS SE (certificado n.° 2398), [ 52 ] y el módulo de objetos OpenSSL FIPS RE (certificado n.° 2473). [ 53 ] Muchas validaciones y clones de OpenSSL de "marca privada" creados por consultores también se trasladaron a la Lista Histórica, aunque algunos módulos validados por FIPS con compatibilidad de reemplazo evitaron la obsolescencia, como BoringCrypto de Google [ 54 ] y CryptoComply de SafeLogic. [ 55 ]

El Comité de Gestión de OpenSSL anunció un cambio en el esquema de versiones.

Debido a este cambio, el número principal de la siguiente versión principal se habría duplicado, ya que el módulo OpenSSL FIPS ya ocupaba ese número. Por lo tanto, se decidió omitir la versión 2.0 de OpenSSL y continuar con la versión 3.0.

OpenSSL 3.0 restauró el modo FIPS y se sometió a las pruebas FIPS 140-2, pero con retrasos significativos: El esfuerzo se inició en 2016 con el apoyo de SafeLogic [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] y con el apoyo adicional de Oracle en 2017, [ 59 ] [ 60 ] pero el proceso ha sido desafiante. [ 61 ]

El 20 de octubre de 2020, el proveedor OpenSSL FIPS 3.0 se añadió a la lista de implementaciones en prueba del CMVP, lo que reflejó un acuerdo oficial con un laboratorio de pruebas para proceder con la validación FIPS 140-2. Esto dio lugar a numerosas certificaciones en los meses siguientes. [ 62 ]

Licencias

OpenSSL tenía una doble licencia bajo la Licencia OpenSSL y la Licencia SSLeay, lo que significa que se pueden usar los términos de cualquiera de las dos licencias. [ 63 ] La Licencia OpenSSL es la Licencia Apache 1.0 y la Licencia SSLeay tiene cierta similitud con una Licencia BSD de 4 cláusulas . Como la Licencia OpenSSL era la Licencia Apache 1.0, pero no la Licencia Apache 2.0, requiere que la frase "este producto incluye software desarrollado por el Proyecto OpenSSL para su uso en el Kit de herramientas OpenSSL" aparezca en el material publicitario y en cualquier redistribución (Secciones 3 y 6 de la Licencia OpenSSL). Debido a esta restricción, la Licencia OpenSSL y la Licencia Apache 1.0 son incompatibles con la GNU GPL . [ 64 ] Algunos desarrolladores de GPL han agregado una excepción de OpenSSL a sus licencias que permite específicamente usar OpenSSL con su sistema. GNU Wget y climm usan tales excepciones. [ 65 ] [ 66 ] Algunos paquetes (como Deluge ) modifican explícitamente la licencia GPL agregando una sección adicional al principio de la licencia que documenta la excepción. [ 67 ] Otros paquetes utilizan GnuTLS con licencia LGPL , Botan con licencia BSD o NSS con licencia MPL , que realizan la misma tarea.

OpenSSL anunció en agosto de 2015 que exigiría a la mayoría de los colaboradores firmar un Acuerdo de Licencia de Colaborador (CLA), y que OpenSSL eventualmente se volvería a licenciar bajo los términos de la Licencia Apache 2.0 . [ 68 ] Este proceso comenzó en marzo de 2017, [ 69 ] y se completó en 2018. [ 70 ]

El 7 de septiembre de 2021, se publicó OpenSSL 3.0.0 bajo la Licencia Apache 2.0. [ 71 ]

Vulnerabilidades notables

Denegación de servicio (DoS): análisis ASN.1

OpenSSL 0.9.6k presenta un error que provocaba que ciertas secuencias ASN.1 desencadenaran un gran número de recursiones en máquinas Windows. Este error fue descubierto el 4 de noviembre de 2003. Windows no podía gestionar correctamente las recursiones de gran tamaño, lo que provocaba que OpenSSL fallara. El envío de un número arbitrariamente elevado de secuencias ASN.1 causaba el fallo de OpenSSL.

Vulnerabilidad de grapado OCSP

Al crear un handshake, el cliente podía enviar un mensaje ClientHello con formato incorrecto, lo que provocaba que OpenSSL analizara más allá del final del mensaje. Asignado al identificador CVE - 2011-0014 por el proyecto CVE, esto afectaba a todas las versiones de OpenSSL de la 0.9.8h a la 0.9.8q y de la 1.0.0 a la 1.0.0c. Dado que el análisis podía conducir a una lectura en una dirección de memoria incorrecta, era posible que el atacante provocara una denegación de servicio (DoS) . También era posible que algunas aplicaciones expusieran el contenido de las extensiones OCSP analizadas , lo que permitía al atacante leer el contenido de la memoria posterior al ClientHello. [ 72 ]

Vulnerabilidad BIO ASN.1

Al utilizar funciones de entrada/salida básicas (BIO) [ 73 ] o basadas en FILE para leer datos en formato DER no confiables, OpenSSL es vulnerable. Esta vulnerabilidad se descubrió el 19 de abril de 2012 y se le asignó el identificador CVE CVE - 2012-2110 . Si bien no afecta directamente al código SSL/TLS de OpenSSL, ninguna aplicación que utilizara funciones ASN.1 (en particular d2i_X509 y d2i_PKCS12) se vio afectada. [ 74 ]

Ataque de recuperación de texto plano SSL, TLS y DTLS

Al manejar conjuntos de cifrado CBC en SSL, TLS y DTLS, se descubrió que OpenSSL era vulnerable a un ataque de temporización durante el procesamiento MAC. Nadhem Alfardan y Kenny Paterson descubrieron el problema y publicaron sus hallazgos [ 75 ] el 5 de febrero de 2013. A la vulnerabilidad se le asignó el identificador CVE - 2013-0169 .

Claves privadas predecibles (específicas de Debian)

El generador de números pseudoaleatorios de OpenSSL adquiere entropía mediante métodos de programación complejos. Para evitar que la herramienta de análisis Valgrind emitiera las advertencias correspondientes, un mantenedor de la distribución Debian aplicó un parche a la variante de Debian del paquete OpenSSL, lo que, sin querer, dañó su generador de números aleatorios al limitar el número total de claves privadas que podía generar a 32 768. [ 76 ] [ 77 ] La versión dañada se incluyó en la versión de Debian del 17 de septiembre de 2006 (versión 0.9.8c-1), comprometiendo también a otras distribuciones basadas en Debian, como Ubuntu . Existen exploits listos para usar fácilmente disponibles. [ 78 ]

El error fue reportado por Debian el 13 de mayo de 2008. En la  distribución Debian 4.0 (etch), estos problemas se corrigieron en la versión 0.9.8c-4etch3, mientras que las correcciones para la  distribución Debian 5.0 (lenny) se proporcionaron en la versión 0.9.8g-9. [ 79 ]

Heartbleed

Un logotipo que representa el error Heartbleed.

Las versiones 1.0.1 a 1.0.1f de OpenSSL presentan un grave error de gestión de memoria en su implementación de la extensión TLS Heartbeat que podría utilizarse para revelar hasta 64 KB de la memoria de la aplicación con cada latido [ 80 ] [ 81 ] ( CVE - 2014-0160 ). Al leer la memoria del servidor web, los atacantes podrían acceder a datos confidenciales, incluida la clave privada del servidor . [ 82 ] Esto podría permitir a los atacantes descifrar comunicaciones interceptadas previamente si el protocolo de cifrado utilizado no garantiza la confidencialidad directa perfecta . El conocimiento de la clave privada también podría permitir a un atacante realizar un ataque de intermediario contra cualquier comunicación futura. La vulnerabilidad también podría revelar partes no cifradas de las solicitudes y respuestas confidenciales de otros usuarios, incluidas las cookies de sesión y las contraseñas, lo que podría permitir a los atacantes suplantar la identidad de otro usuario del servicio. [ 83 ] 

Cuando se reveló el 7 de abril de 2014, se creía que alrededor del 17%, o medio millón, de los servidores web seguros de Internet certificados por autoridades confiables eran vulnerables al ataque. [ 84 ] Sin embargo, Heartbleed puede afectar tanto al servidor como al cliente.

Vulnerabilidad de inyección de CCS

La vulnerabilidad de inyección CCS ( CVE - 2014-0224 ) es una vulnerabilidad de elusión de seguridad que resulta de una debilidad en los métodos OpenSSL utilizados para el material de clave. [ 85 ]

Esta vulnerabilidad puede explotarse mediante un ataque de intermediario (man-in-the-middle ) [ 86 ] , en el que un atacante podría descifrar y modificar el tráfico en tránsito. Un atacante remoto no autenticado podría explotar esta vulnerabilidad utilizando un protocolo de enlace especialmente diseñado para forzar el uso de claves débiles. Una explotación exitosa podría generar una brecha de seguridad que permitiría al atacante acceder a información potencialmente sensible. El ataque solo puede realizarse entre un cliente y un servidor vulnerables.

Los clientes de OpenSSL son vulnerables en todas las versiones de OpenSSL anteriores a las versiones 0.9.8za, 1.0.0m y 1.0.1h. Se sabe que los servidores solo son vulnerables en OpenSSL 1.0.1 y 1.0.2-beta1. Se recomienda a los usuarios de servidores OpenSSL anteriores a la versión 1.0.1 que actualicen como medida de precaución. [ 87 ]

ClientHello señales DoS

Esta vulnerabilidad ( CVE - 2015-0291 ) permite a cualquier persona obtener un certificado, leer su contenido y modificarlo con precisión para explotar la vulnerabilidad, provocando que un certificado bloquee un cliente o servidor. Si un cliente se conecta a un servidor OpenSSL 1.0.2 y renegocia con una extensión de algoritmos de firma no válida, se produce una desreferenciación de puntero nulo. Esto puede provocar un ataque de denegación de servicio (DoS) contra el servidor.

David Ramos, investigador de seguridad de Stanford, disponía de una vulnerabilidad privada y la presentó al equipo de OpenSSL, que posteriormente solucionó el problema.

OpenSSL clasificó el error como un problema de alta gravedad, señalando que la versión 1.0.2 fue encontrada vulnerable. [ 88 ]

Ataque clave de recuperación contra subgrupos pequeños de Diffie-Hellman

Esta vulnerabilidad ( CVE - 2016-0701 ) permite, bajo ciertas circunstancias, recuperar la clave privada Diffie-Hellman del servidor OpenSSL. Antonio Sanso, investigador de seguridad de Adobe System, informó de la vulnerabilidad de forma privada.

OpenSSL clasificó el error como un problema de alta gravedad, señalando que solo la versión 1.0.2 se encontró vulnerable. [ 89 ]

Horquillas

SSL aglomerado

En 2009, tras las frustraciones con la API original de OpenSSL, Marco Peereboom, desarrollador de OpenBSD en aquel entonces, bifurcó la API original creando Agglomerated SSL (assl), [ 90 ] que reutiliza la API de OpenSSL internamente, pero proporciona una interfaz externa mucho más sencilla. [ 91 ] Posteriormente, se dejó de usar a raíz de la bifurcación LibreSSL alrededor de 2015.

LibreSSL

En abril de 2014, a raíz de Heartbleed , miembros del proyecto OpenBSD bifurcaron OpenSSL a partir de la rama 1.0.1g para crear un proyecto llamado LibreSSL . [ 92 ] En la primera semana de poda del código fuente de OpenSSL , se habían eliminado más de 90 000 líneas de código C de la bifurcación. [ 93 ]

BoringSSL

En junio de 2014, Google anunció su propia bifurcación de OpenSSL denominada BoringSSL. [ 94 ] Google planea cooperar con los desarrolladores de OpenSSL y LibreSSL. [ 95 ] [ 96 ] [ 97 ] Desde entonces, Google ha desarrollado una nueva biblioteca, Tink, basada en BoringSSL. [ 98 ] Los navegadores basados ​​en Chromium , incluido Microsoft Edge , han implementado BoringSSL.

AWS-LC

En septiembre de 2020, se lanzó como una biblioteca criptográfica de propósito general mantenida por el equipo de criptografía de Amazon Web Services para ser utilizada en la plataforma de computación en la nube de AWS. Está basada en código de los proyectos OpenSSL y BoringSSL. [ 99 ]

QuickTLS

QuicTLS es una bifurcación colaborativa entre Akamai y Microsoft , basada en la versión 3.3 de OpenSSL. Algunas características y correcciones se han seleccionado cuidadosamente del repositorio actual de OpenSSL. [ 100 ]

Críticas

Compatibilidad con versiones anteriores

Entre las comunidades de desarrolladores, OpenSSL suele ser citado por introducir rupturas de compatibilidad de API con cada nueva versión principal, [ 101 ] [ 102 ] [ 103 ] [ 104 ] lo que requiere adaptaciones de software que tienden a retrasar la adopción de nuevas versiones. [ 105 ] Esto, combinado con el hecho de que las versiones anteriores generalmente se mantienen durante no más de dos años después del lanzamiento de una nueva versión principal [ 28 ] tiende a obligar a algunos proveedores a anticipar las migraciones de software muy pronto cuando aún tienen poco tiempo [ 106 ] para actualizar a una nueva versión, a veces con el riesgo de perder cierta compatibilidad con el software existente [ 107 ] [ 108 ] o arriesgarse a regresiones. [ 109 ] [ 110 ]

Retraso entre lanzamientos

Aunque las versiones de soporte a largo plazo (LTS) se mantienen durante 5 años, [ 12 ] los retrasos acumulados en los plazos de lanzamiento tienden a obligar a los proveedores de sistemas operativos a permanecer en la última versión compatible durante más tiempo, dejando menos margen cuando la nueva versión está disponible. Por ejemplo, OpenSSL 3.0 se esperaba inicialmente para el cuarto trimestre de 2019 [ 50 ] y finalmente se publicó 21 meses después [ 28 ] sin extender el fin de soporte previsto para la versión 1.1.1 compatible anteriormente, y esto a pesar de los cambios significativos que requerían adaptaciones al software existente.

Regresiones significativas en el rendimiento

El retraso de soporte reducido de la versión 1.1.1 mencionado anteriormente genera más preocupaciones para los usuarios cuyas cargas de trabajo son sensibles al rendimiento. Algún tiempo después de la disponibilidad general de la versión 3.0, algunos usuarios comenzaron a informar regresiones de rendimiento graves que afectan a esta versión en entornos multihilo, muchos citando el uso ineficiente de bloqueos en operaciones frecuentes de bajo nivel, citando ralentizaciones de 80 a 400 veces. [ 111 ] [ 112 ] [ 113 ] [ 114 ] [ 115 ] [ 116 ] [ 117 ] [ 118 ] El equipo de OpenSSL ha creado un meta-problema para tratar de centralizar los informes de tales regresiones de rendimiento masivas. [ 119 ] Aproximadamente la mitad de estos informantes indican la imposibilidad de actualizar a la versión 3.0 desde versiones anteriores, lo que se suma al problema causado por el tiempo de soporte limitado que queda en la versión anterior 1.1.1.

Consideración de los requisitos de los usuarios

Mientras se trabajaba en la capa de transporte QUIC para dar soporte a la tercera versión del protocolo HTTP , se propuso usar TLS para proporcionar seguridad, [ 120 ] y se identificó que serían necesarias algunas adaptaciones a las bibliotecas TLS. Dichas modificaciones se llevaron a BoringSSL [ 121 ] que era la biblioteca que usaban principalmente los desarrolladores de QUIC en ese momento, y luego se portaron a otras bibliotecas. [ 122 ] Rápidamente se propuso una adaptación de este trabajo a OpenSSL. [ 123 ] Aunque se inició una discusión ese mismo día, rápidamente se estancó y primero se bloqueó por consideraciones de licencia, [ 123 ] luego se mantuvo en espera una vez que se aclararon estas preocupaciones. Finalmente, 10 meses después, el Comité de Gestión de OpenSSL anunció en una publicación de blog [ 124 ] que este conjunto de parches no se adoptaría para la versión 3.0 por temor a que la API cambiara con el tiempo. Finalmente, más de un año después del lanzamiento previsto de la versión 3.0, que aún no llegaba, un equipo de voluntarios de Akamai y Microsoft decidió bifurcar el proyecto como QuicTLS [ 125 ] y dar soporte a estos parches sobre el código de OpenSSL para desbloquear el desarrollo de QUIC. Esta acción fue generalmente bien recibida por la comunidad. Finalmente, después de que OpenSSL 3.0 finalmente se lanzó, el conjunto de parches de QUIC fue reconsiderado y descartado, [ 126 ] causando decenas a cientos de reacciones de decepción entre la comunidad. [ 123 ] La solicitud de extracción fue cerrada, mientras que los usuarios sintieron la necesidad de expresar públicamente su decepción, [ 127 ] o rogar a los proveedores de sistemas operativos que dieran soporte a la bifurcación alternativa de QuicTLS, [ 128 ] [ 129 ] o buscar soluciones alternativas. [ 130 ] Finalmente, Rich Salz, cofundador de la bifurcación de QuicTLS, anunció [ 130 ] su interés en ver un proyecto Apache bifurcado de QuicTLS. A fecha de 25 de febrero de 2023, todavía no existe ninguna biblioteca TLS compatible con QUIC y con soporte a largo plazo disponible de forma predeterminada en los sistemas operativos sin que los usuarios finales tengan que recompilarla ellos mismos a partir del código fuente.

Véase también

Notas

  1. ↑ La versión principal 2.0.0 se omitió debido a su uso previo en el módulo OpenSSL FIPS. [ 30 ]

Referencias

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