Szyfrowanie i ochrona API: TLS, HSTS, PFS, secret rotation

1) Obraz zagrożenia i cele

API pod atakiem MitM, przechwytywanie ruchu drogowego, ataki downgrade, fałszowanie tokenów, wycieki kluczy i nadużywanie długotrwałych tajemnic. Cele ochrony:

Poufność i integralność (TLS 1. 3 + mocne szyfry).
Ochrona przed obniżaniem/usuwaniem (HSTS, zabronione wersje/szyfry).
Minimalizacja uszkodzeń kompromisowych (PFS, krótki TTL, szybka rotacja).
Niezawodne uwierzytelnianie klienta/usługi (mTLS/tokeny) i identyfikowalność.

2) TLS jako podstawa (serwer i usługa)

Wersje i szyfry:

Domyślnym jest TLS 1. 3; zezwalaj TLS 1. 2 tylko dla kompatybilności. Wyłączyć 1. 1/1. 0.

Szyfrowanie priorytetowe TLS 1. 3:

„TLS _ AES _ 128 _ GCM _ SHA256”, „TLS _ AES _ 256 _ GCM _ SHA384”, „TLS _ CHACHA20 _ POLY1305 _ SHA256”.
Dla TLS 1. 2: tylko ECDHE z podpisem AES-GCM/ChaCha20 i ECDSA/RSA (np. „ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256”).

Klucze i certyfikaty:

Klucze serwera: ECDSA P-256/P-384 (szybciej i krócej) lub RSA 2048 +/3072.
Klucze klienta do mTLS: ECDSA P-256; emisja za pośrednictwem własnego urzędu certyfikacji lub płatności HSM/KMS.
Włącz zszywanie OCSP, najlepiej z flagą Must-Staple i ALPN (HTTP/2/3).

PFS (Perfect Forward Secrecy):

Zapewnione przez efemeryczne giełdy (ECDHE) - nawet jeśli wyciekł klucz serwera, nie można odszyfrować poprzednich sesji.
Wymuś statyczną umowę DH/RSA.

Nowoczesne dodatki:

ECH (Encrypted Client Hello), jeśli jest obsługiwany przez front/CDN, ukrywa SNI.
HTTP/2/3 tylko z mocnymi szyframi; zakaz niezabezpieczonego HTTP, przekierowywanie do HTTPS.

3) HSTS vs TLS-stripping

Włącz program HTTP Strict Transport Security w domenie głównej i subdomenach:


ścisłe bezpieczeństwo transportu: maksymalny wiek = 63072000; „SubDomeny”; obciążenie wstępne

Umieść domenę na liście wstępnego obciążenia HSTS.

Uważaj na poprawność przed publikacją (rolka jest trudna).

4) Wzajemne uwierzytelnianie: mTLS i/lub żetony

mTLS między mikroserwicami/wewnętrznymi interfejsami API: certyfikaty dwukierunkowe, automatyczne obracanie za pośrednictwem siatki serwisowej (Istio/Linkerd) lub zastrzeżony PKI.

Klienci API (integracje mobilne/partnerskie): żetony (OAuth2/OIDC, JWT), opcjonalny mTLS dla wysokiego ryzyka.

Dla frontów publicznych: TLS + krótkotrwałe żetony OAuth2/OIDC z urządzeniem/wiązaniem DPoP.

5) Certyfikat i zarządzanie cyklem życia

Automatyzacja ACME (na przykład Let's Encrypt/Organizational CA) z automatyczną aktualizacją 30 dni przed wygaśnięciem.

Krótki okres ważności certyfikatów (≤ 90 dni) + monitorowanie terminów, wpisów i pakietów kanaryjskich.

Scentralizowany PKI: root/intermediate CA, CRL/OCSP, wydania audytu i odwołanie.

Przykład nginx (fragment):

nginx ssl_protocols TLSv1. 3 TLSv1. 2;
ssl_ciphers TLS_AES_256_GCM_SHA384:TLS_AES_128_GCM_SHA256:TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256;
ssl_prefer_server_ciphers dalej;
ssl_ecdh_curve X25519:P-256:P-384;
ssl_stapling dalej; ssl_stapling_verify dalej;
add_header ścisły transport-bezpieczeństwo "maksymalny wiek = 63072000; „SubDomeny”; preload" zawsze;

6) Tajna rotacja: Zasady i wzory

Cele rotacyjne: ograniczyć „wybuchowy promień” przecieków, skrócić czas nadużyć i zapewnić bezproblemowe uwolnienia.

Podstawowe zasady:

Przechowywanie tajemnic tylko w tajnym menedżerze (KMS/Vault/Cloud SM). Brak tajemnic w Git/obrazach.
Krótki TTL i automatyczna rotacja: klucze podpisu, hasła bazy danych, klucze API dostawcy.
Okno dual-key: Stare i nowe klucze są aktywne jednocześnie w okresie rolki.
Versioning + kid (dla JWT/JWKS), okno „grace” do walidacji starych żetonów.

Co regularnie obracać:

Klucze JWT (podpis/szyfrowanie), sekrety HMAC haków i zwrotów zwrotnych, hasła/konta bazy danych, bufory (Redis), tokeny CI/CD, tajemnice dostawcy (KYC/AML, płatności, SMS/e-mail), SSH - klucze automatyki.

Wyzwalacze nieplanowanej rotacji: podejrzenie wycieku, zwolnienie pracowników z dostępem, zmiana dostawcy, wymagania regulatora.

7) JWT/JWKS: Bezpieczna nakładka ról

Publikacja punktu końcowego JWKS z aktualnym i przyszłym kluczem (wymagane „dziecko”).

Procedura rotacji:

1. Wygeneruj nowy klucz → dodaj go do JWKS jako „drugi” klucz.

2. Aktualizacja sygnatariuszy → wydanie nowych żetonów z nowym kluczem.

3. Poczekaj na TTL starych żetonów → usuń stary klucz z JWKS.

Zainstaluj krótkie żetony TTL (na przykład 5-15 minut) + odświeżaj strumienie z dodatkową weryfikacją.

8) Tajne zarządzanie w praktyce

Szyfrowanie KMS +: klucz główny w HSM/KMS, dane są szyfrowane za pomocą „owiniętego” DEK.

Vault/Cloud Secret Manager: dynamiczne kredyty w bazie danych (wydawanie rekordów z TTL), okresowa rotacja.

Kubernetes: Tajemnice zewnętrzne/Tajemnice Sklep CSI; szyfrowanie etcd; RBAC; zakaz rejestrowania tajemnic.

Dostęp do ról: IAM/ABAC, zasada najmniejszych uprawnień, granice sprzętowe (HSM, TPM).

Pełny audyt: kto, co, kiedy, dlaczego czytać/zmieniać.

9) Ochrona transportowa wewnątrz obwodu

Nie ufaj „sieci wewnętrznej”: wszędzie TLS/mTLS (zero-trust).

Siatka serwisowa automatyzuje certyfikaty, uruchamianie ponownie i rotację, obserwowalność (domyślnie mTLS).

Zminimalizuj zakończenie TLS: tylko krawędź + szyfrowany wschód-zachód, lub szyfrowanie end-to-end.

10) API nad polityką bezpieczeństwa TLS

Ograniczenie prędkości/Ochrona DoS, weryfikacja podpisów webhoooków (HMAC z tajną rotacją).

Content-Security-Policy/Referrer-Policy/X-Content-Type-Options дла ронта.

mTLS dla krytycznych punktów końcowych (płatności, panel administracyjny), lista uprawnień IP przez partnerów.

Ochrona powtórki: znacznik czasu + nonce w podpisanych żądaniach, okna nie więcej niż 5 minut.

11) Monitorowanie i badania

Obserwowalność TLS: wersje/szyfry w metrykach, wpisy do prób obniżenia jakości, wzrost awarii uścisku dłoni.

Skanery (w CI/CD i regularnie w sprzedaży): sprawdzanie obsługiwanych szyfrów, certyfikatów, HSTS, OCSP.

Ćwiczenia chaosu/DR: wygaśnięcie certyfikatu, spadek tajnego menedżera, kompromis klucza podpisu - sprawdź plany reakcji.

12) Procedury reagowania

Kompromis kluczowy: natychmiastowe cofnięcie certyfikatu/usunięcie klucza z JWKS, cofnięcie do kopii zapasowej, przymusowa regeneracja tokenu.

Wygaśnięcie bez odnowienia: tymczasowa degradacja (tylko ruch wewnętrzny), automatyczne ponowne zainstalowanie certyfikatów.

Raport incydentalny: Timeline, Affected Subjects, Tech. parts, środki naprawcze.

13) Szybka lista kontrolna (prod-ready)

Tylko TLS 1. 3 (+ 1. 2 dla legasi), ścisła lista szyfrów.
HSTS „preload”, zszywanie OCSP, ALPN.
ECDHE dla PFS; ECDSA P-256/384 lub RSA 3072.
mTLS w ramach klastra/pomiędzy usługami krytycznymi.
JWKS + dziecko, krótkie żetony TTL, plan rotacji.
Tajemnice - tylko w KMS/Vault, automatyczna rotacja baz danych/dostawców.
Automatyczne odnawianie certyfikatów (ACME), wpisy w ciągu 30 dni.
Sprawdzenie nagłówków zabezpieczeń i wrażliwych szyfrów przez CI/CD.
Udokumentowana książka startowa "oraz: rotacja, przypomnienie, incydenty.

Wznów streszczenie

Niezawodna ochrona API to połączenie TLS 1. 3 + HSTS + PFS jako obowiązkowe minimalne i dojrzałe kluczowe i tajne procesy zarządzania. Dodaj mTLS między usługami, zautomatyzuj zwolnienie/obrót poprzez KMS/Vault/mesh, zachowaj krótkie TTL i podwójne okna podczas zmiany klawiszy - i zminimalizujesz ryzyko przechwytywania, obniżania i nadużywania wyciekłych tajemnic bez naruszania dostępności i prędkości produktu.