# 使用 OpenSSL 與 cURL 檢查網站伺服器支援哪幾種 Cipher Suites 當我們從用戶端透過 TLS 協定連接伺服器時，用戶端會準備一組 Cipher Suites 清單給伺服器端，伺服器端必須選用一個強度最高的 Cipher 加密演算法回應，之後才會進行金鑰交換，並開始使用加密連線，確保網路安全。本篇文章將分享如何透過 OpenSSL 查詢有哪些 Cipher Suites 可用，並示範如何透過 cURL 指定特定 Cipher 進行連線與檢查伺服器是否支援特定 Cipher Suite 加密演算法清單。 ### 使用 OpenSSL 查詢有哪些 Ciphers 可用 首先，你要先能夠區分 [Cipher Suite](https://en.wikipedia.org/wiki/Cipher_suite) 與 [Cipher](https://en.wikipedia.org/wiki/Cipher) 的差別： - **Cipher** (加密演算法) 一種負責將 [明文](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%98%8E%E6%96%87) (Plaintext) 透過一系列數學運算，達到將訊息**加密**為 [密文](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AF%86%E6%96%87) (Ciphertext)；或將**密文**訊息**解密**為**明文**的演算法(algorithm)。 ```bash openssl ciphers -stdname ``` - **Cipher Suite** (加密演算法清單) 代表一系列可用的 Cipher (加密演算法) 清單。 目前從 [Cipher Suite Info](https://ciphersuite.info/cs/) 網站可以發現 339 個在 [IANA](https://www.iana.org/) (Internet Assigned Numbers Authority) 登記立案的標準名稱。我們以 [TLS\_DHE\_DSS\_WITH\_AES\_128\_GCM\_SHA256](https://ciphersuite.info/cs/TLS_DHE_DSS_WITH_AES_128_GCM_SHA256/) 為例，上面會顯示 **IANA name** (標準名稱)、**OpenSSL name** 與 **TLS Version** 可供參考。 > 參考資料: [Mapping OpenSSL cipher suite names to IANA names](https://testssl.sh/openssl-iana.mapping.html) 你可以用以下命令查詢目前的 OpenSSL 支援哪些標準名稱（不會所有都支援）： ```bash openssl ciphers openssl ciphers -stdname openssl ciphers -v openssl ciphers -V ``` > 上述 4 個命令輸出的內容都差不多，第一個只會顯示 **OpenSSL name** 而已，使用 `-stdname` 會額外顯示 **IANA name** (標準名稱)，用 `-v` 會顯示 **OpenSSL name** 與相關屬性，而 `-V` 則會額外顯示 cipher suite 的 Hex code 內容。要用哪個參數，全看你想寫自動化的腳本而定。 如果想查詢 OpenSSL 目前支援的 Cipher Suite 可以用以下命令篩選出來： ```bash openssl ciphers -s openssl ciphers -s -psk openssl ciphers -s -srp ``` > 預設 PSK 與 SRP 這兩類 Ciphers 是停用的，需要加上 `-psk` 或 `-srp` 才能看到。 當你知道有多少 Cipher Suite 可用之後，我們就可以來設法讀懂 Cipher Suite 的結構。以下我們以 [TLS\_AES\_256\_GCM\_SHA384](https://ciphersuite.info/cs/TLS_AES_256_GCM_SHA384/) 為例： 1. TLS 要使用 Cipher Suite 的加密協定，網站通常是 TLS 為主。 2. AES 要使用的一種訊息加解密的演算法 (session cipher) 3. 256 加密演算法採用的加密金鑰長度 (session encryption key size for cipher) (bits) 4. GCM 一種加密的類型 (type of encryption) (cipher-block dependency and additional options) 5. SHA384 選用的雜湊演算法 (hash function) ### 使用 OpenSSL 查詢網站伺服器的所有憑證與 TLS 連接資訊 以下是一段非常實用的 OpenSSL 命令，他不但可以查出伺服器目前所使用的完整憑證資訊，也可以看出整個 TLS 交握的完整過程！ - OpenSSL 預設會使用 TLS 1.3 (最新版) 進行連線 ```bash openssl s_client -connect www.yahoo.com:443 ``` 我們可以跳過憑證的內容，直接顯示 `New, TLSv1.3, Cipher is TLS_AES_128_GCM_SHA256` 這段內容，得知本次連線使用的 Cipher Suite： ``` New, TLSv1.3, Cipher is TLS_AES_128_GCM_SHA256 Server public key is 256 bit Secure Renegotiation IS NOT supported Compression: NONE Expansion: NONE No ALPN negotiated Early data was not sent Verify return code: 0 (ok) ``` - 你也可以指定 TLS 1.2 進行加密連線 ```bash openssl s_client -connect www.yahoo.com:443 -tls1_2 ``` ``` New, TLSv1.2, Cipher is ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256 Server public key is 256 bit Secure Renegotiation IS supported Compression: NONE Expansion: NONE No ALPN negotiated SSL-Session: Protocol : TLSv1.2 Cipher : ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256 Session-ID: 72CB003E38A8CFC8F9085AFDB1AF26E6F6E11BF44CE7D0074B774E478D876E6F Session-ID-ctx: Master-Key: A3DA1FB3E11FDAC50929F2D30339BB0F82094B7B503D5E8B018B844F169E7E479B0E11465F16F85E7CD1827A4642D5DB PSK identity: None PSK identity hint: None SRP username: None TLS session ticket lifetime hint: 7200 (seconds) TLS session ticket: 0000 - 07 8f f3 fa a9 32 7f 7f-eb 78 07 82 2c 8d 32 49 .....2...x..,.2I 0010 - 95 ee 44 c7 97 07 e6 f9-96 ba 60 97 14 0a 9b df ..D.......`..... 0020 - 05 2c f7 77 17 bf 75 b7-0d d7 d8 20 45 32 67 90 .,.w..u.... E2g. 0030 - 25 1d 2d 78 f8 0d 73 2b-55 92 bc 81 10 3f d0 29 %.-x..s+U....?.) 0040 - 14 3b 53 9b 84 6f a8 37-ca 67 5b b8 55 1e e6 04 .;S..o.7.g[.U... 0050 - 55 85 4c 9d b9 41 7c b3-d8 df 54 9f f4 85 72 89 U.L..A|...T...r. 0060 - a7 d6 f3 ca 49 79 15 31-f9 4f fd 2a d1 c9 0d 0d ....Iy.1.O.*.... 0070 - de c4 ed e3 08 b5 00 73-62 1d 4b e1 eb 71 de 83 .......sb.K..q.. 0080 - 13 34 73 92 9b 3d 35 92-01 48 1c 65 69 1f 76 8c .4s..=5..H.ei.v. 0090 - 3f af 07 1a c8 4e 70 64-42 a5 24 d0 5a 06 af 1d ?....NpdB.$.Z... 00a0 - 89 3c ff f0 e2 e1 4a f4-ff e6 2f e4 83 db f6 94 .<....J.../..... 00b0 - 00 00 b3 4b 10 60 dd e6-34 e7 63 ac a0 81 9a e6 ...K.`..4.c..... 00c0 - 61 85 9a 0f 84 3c df 5d-62 9f 09 6b be cc aa d3 a....<.]b..k.... Start Time: 1620800451 Timeout : 7200 (sec) Verify return code: 0 (ok) Extended master secret: yes ``` ### 使用 cURL 指定 Cipher Suite 連接網站伺服器 你必須從 cURL 官方的 [SSL Ciphers](https://curl.se/docs/ssl-ciphers.html) 網頁得知目前支援哪幾種 Cipher Suites，若以上一段的命令為例，這個 `ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256` 是有在 cURL 的 TLS v1.2 cipher suites 清單中，因此我們可以指定用來連接遠端的伺服器。 - 檢測 TLS 連線的資訊 ```bash curl -s -S -v -o /dev/null --no-progress-meter https://www.yahoo.com ``` 從回應的訊息可以看到完整的 TLS 交握過程，並且你也會發現 cURL 預設採用 **TLSv1.3** 最新版協定進行連線，並使用 **TLS\_AES\_128\_GCM\_SHA256** 這個 Cipher Suite： ``` * Trying 180.222.102.202:443... * TCP_NODELAY set * Connected to www.yahoo.com (180.222.102.202) port 443 (#0) * ALPN, offering h2 * ALPN, offering http/1.1 * successfully set certificate verify locations: * CAfile: /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt CApath: /etc/ssl/certs } [5 bytes data] * TLSv1.3 (OUT), TLS handshake, Client hello (1): } [512 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Server hello (2): { [122 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Encrypted Extensions (8): { [19 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Certificate (11): { [2908 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, CERT verify (15): { [80 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Finished (20): { [36 bytes data] * TLSv1.3 (OUT), TLS change cipher, Change cipher spec (1): } [1 bytes data] * TLSv1.3 (OUT), TLS handshake, Finished (20): } [36 bytes data] * SSL connection using TLSv1.3 / TLS_AES_128_GCM_SHA256 * ALPN, server accepted to use h2 ``` - 指定最高使用 TLS v1.2 進行連線與指定 Cipher Suite 加密演算法清單 ```bash curl -s -S -v -o /dev/null --no-progress-meter --tls-max 1.2 --ciphers ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256 https://www.yahoo.com ``` 從以下訊息可以看出 **ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256** 就是連線時選中的 Cipher Suite ``` * Trying 180.222.102.201:443... * TCP_NODELAY set * Connected to www.yahoo.com (180.222.102.201) port 443 (#0) * ALPN, offering h2 * ALPN, offering http/1.1 * Cipher selection: ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256 * successfully set certificate verify locations: * CAfile: /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt CApath: /etc/ssl/certs } [5 bytes data] * TLSv1.3 (OUT), TLS handshake, Client hello (1): } [512 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Server hello (2): { [122 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Encrypted Extensions (8): { [19 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Certificate (11): { [2908 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, CERT verify (15): { [79 bytes data] * TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Finished (20): { [36 bytes data] * TLSv1.3 (OUT), TLS change cipher, Change cipher spec (1): } [1 bytes data] * TLSv1.3 (OUT), TLS handshake, Finished (20): } [36 bytes data] * SSL connection using TLSv1.3 / TLS_AES_128_GCM_SHA256 * ALPN, server accepted to use h2 ``` ### 檢查伺服器是否支援特定 Cipher Suite 加密演算法清單 以下我寫了一段 Bash 腳本，可以從 OpenSSL 取出 Cipher Suites 清單，然後透過 cURL 測試一個網站是否支援該 Cipher Suites，如果有支援，就會顯示 OK 字樣。 - TLS v1.3 ```bash SUPPORTED_CIPHERS=$(openssl ciphers -s -tls1_3) IFS=':' read -r -a SUPPORTED_CIPHERS <<< $SUPPORTED_CIPHERS for c in "${SUPPORTED_CIPHERS[@]}" do printf -v pad %30s cipher=$c$pad printf "Checking ${cipher:0:30} ... " curl -s -S -o /dev/null --no-progress-meter --tls-max 1.3 --tls13-ciphers $c https://www.yahoo.com if [ $? -eq 0 ]; then echo OK fi done ``` > 注意: OpenSSL 1.1.1 之後的版本才能使用 `--tls13-ciphers` 參數指定 TLS v1.3 的 Cipher Suites，舊版請改用 `--ciphers` 參數。 - TLS v1.2 ```bash SUPPORTED_CIPHERS=$(openssl ciphers -s -tls1_2) IFS=':' read -r -a SUPPORTED_CIPHERS <<< $SUPPORTED_CIPHERS for c in "${SUPPORTED_CIPHERS[@]}" do printf -v pad %30s cipher=$c$pad printf "Checking ${cipher:0:30} ... " curl -s -S -o /dev/null --no-progress-meter --tls-max 1.2 --ciphers $c https://www.yahoo.com if [ $? -eq 0 ]; then echo OK fi done ``` 從下圖可以發現，其實 Yahoo 首頁的網站伺服器已經有許多 Cipher Suites 不支援了！ ![Cipher Suites Check](https://stwillblogassets.blob.core.windows.net/files/images/external/user-images.githubusercontent.com/c8b323ed6dbcb73e38d1-117936279-40670a80-b337-11eb-9e56-85c54eb7608b.jpg) ### 相關連結 - OpenSSL命令---s\_client - IT閱讀 - [SSL ciphers - cURL](https://curl.se/docs/ssl-ciphers.html) - [Cipher Suite Info](https://ciphersuite.info/cs/) - [How to convert ssl ciphers to curl format? - Unix & Linux Stack Exchange](https://unix.stackexchange.com/a/208475/288400) - [curl - How To Use](https://curl.se/docs/manpage.html) - [openssl-ciphers](https://www.openssl.org/docs/man1.0.2/man1/ciphers.html) - [SSL Server Test (Powered by Qualys SSL Labs)](https://www.ssllabs.com/ssltest/index.html)