Autenticazione TLS reciproca

Generalmente, con la comunicazione HTTPS, l'autenticazione funziona solo in un modo: il client verifica l'identità del server.

Per le applicazioni che richiedono il bilanciatore del carico per autenticare l'identità dei client che vi si connettono utilizza TLS reciproco (mTLS).

Con mTLS, il bilanciatore del carico richiede al client di inviare un certificato autenticarsi durante l'handshake TLS con il bilanciatore del carico. Puoi configurare un archivio di attendibilità utilizzato dal bilanciatore del carico per convalidare la catena di attendibilità del certificato client.

I seguenti bilanciatori del carico delle applicazioni supportano mTLS:

• Bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale
• Bilanciatore del carico delle applicazioni classico
• Bilanciatore del carico delle applicazioni esterno regionale (anteprima)
• Bilanciatore del carico delle applicazioni interno regionale (anteprima)
• Bilanciatore del carico delle applicazioni interno tra regioni (anteprima)

Architettura

Affinché i bilanciatori del carico possano supportare un protocollo mTLS, sono necessarie le seguenti risorse deployment dell'autenticazione:

• Un criterio TLS del server (ServerTLSPolicy) . Consente di specificare la modalità TLS lato server e TrustConfig risorsa da utilizzare durante la convalida dei certificati client. I criteri TLS del server supportano l'autenticazione mTLS. I criteri TLS del server possono essere collegati alla risorsa proxy HTTPS di destinazione.

• Una risorsa TrustConfig. R Gestore certificati risorsa. TrustConfig contiene un singolo archivio di attendibilità utilizzata per convalidare i certificati client. Per ulteriori informazioni, vedi Gestire le configurazioni di attendibilità.

  Puoi caricare i certificati aggiunti a una lista consentita al TrustConfig. Un certificato aggiunto a una lista consentita viene sempre inserito considerato valido finché il certificato è analizzabile, prova di privato viene stabilito un possesso chiave e i vincoli al campo SAN siano soddisfatti. I certificati scaduti vengono considerati validi anche quando se si trovano in una lista consentita.

• Un archivio di attendibilità. Contiene il trust anchor e l'intermedio certificati dell'autorità di certificazione (CA) utilizzati per convalidare della catena di certificati client. Una CA viene utilizzata per emettere certificati attendibili il cliente. La CA è identificata dalla radice trust anchor del bilanciatore del carico o i certificati della CA intermedia.

  Puoi caricare i seguenti tipi di certificati client nell'archivio di attendibilità:

  • Certificati emessi da CA di terze parti di tua scelta.
  • certificati emessi da CA private sotto il tuo controllo come descritto in Configurare TLS comune con una CA privata.
  • Certificati firmati, come descritto in Configura TLS reciproco con certificati forniti dall'utente.

Nell'immagine seguente vengono mostrati i componenti mTLS:

globale

Il seguente diagramma mostra i componenti del deployment di un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno. Questa architettura si applica anche al bilanciatore del carico delle applicazioni interno tra regioni, che è un bilanciatore del carico delle applicazioni interno che usa componenti globali.

Figura 1. TLS reciproco con componenti del bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale (fai clic per ingrandire).

regionale

Il seguente diagramma mostra i componenti di un bilanciatore del carico delle applicazioni interno regionale e deployment continuo. Questa architettura si applica anche al bilanciatore del carico delle applicazioni esterno regionale, un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno che utilizza componenti regionali.

Figura 1. TLS reciproco con componenti del bilanciatore del carico delle applicazioni interno regionale (fai clic per ingrandire).

Per saperne di più sui componenti di un bilanciatore del carico delle applicazioni del deployment, consulta le sezioni seguenti:

• Architettura (bilanciatori del carico delle applicazioni esterni)
• Architettura e risorse (Application Load Balancer interni)

Funzionalità

Le funzionalità supportate da mTLS per i bilanciatori del carico consentono di:

• Verifica la prova di possesso della chiave privata del certificato presentati dal cliente.

• Convalida i certificati client in una delle due modalità:

  • Rifiuta le richieste se non è possibile convalidare la catena di certificati client rispetto a un archivio di attendibilità.
  • Passa tutte le richieste al backend anche se non forniscono un client certificato.

• Esegui la convalida del certificato client in base a un anchor PKI caricato. Supporta l'aggiunta di più ancoraggi PKI separatamente per facilitare migrazione senza tempi di inattività da una vecchia infrastruttura a chiave pubblica a una nuova.

• Fornisci certificati intermedi aggiuntivi da utilizzare per il percorso di convalida utilizzando gli ancoraggi PKI specificati. I certificati intermedi ti consentono Utilizzare mTLS con i client che non superano l'intera catena di certificati.

• Genera e passa un'impronta del certificato al backend come l'intestazione della richiesta.

• Passa i campi selezionati estratti dal certificato al backend mediante intestazioni delle richieste personalizzate.

• Passa il risultato della convalida ed eventuali errori di convalida al backend mediante intestazioni delle richieste personalizzate.

Per una descrizione più dettagliata del processo di convalida, consulta Sezione Passaggi per la convalida dei certificati client più avanti in questa pagina.

Modalità di convalida del client MTLS

Quando il client presenta un certificato non valido o nessun certificato a il bilanciatore del carico, clientValidationMode specifica come viene gestita la connessione del client.

I valori di clientValidationMode sono i seguenti:

• ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT consente la connessione dal client anche se la convalida della catena di certificati del certificato client non è andata a buon fine o non è è stato presentato il certificato client. Prova di possesso della chiave privata viene sempre selezionata quando viene presentato il certificato client.

  Puoi utilizzare le variabili di intestazione personalizzate con questa modalità per indicare al backend se il client ha fornito un certificato, se la convalida riuscito e altre informazioni sono state estratte dal certificato.

• REJECT_INVALID rifiuta la connessione se un client non fornisce un o se la convalida del certificato non è andata a buon fine.

Puoi visualizza i log per la convalida dei certificati client mTLS quando il logging è abilitato nel servizio di backend.

Valori di intestazione personalizzati passati al backend

La tabella seguente mostra tutte le intestazione personalizzata TLS reciproca e valori di variabili che vengono sempre passati al backend. (tipo di richiesta "Pass request to backend"). Le intestazioni personalizzate vengono passate al backend quando clientValidationMode è impostato su ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT o se il certificato client supera la convalida.

Stato del certificato client	clientValidationMode	Intestazioni personalizzate
La catena di certificati client è troppo lunga (più di dieci certificati intermedi inclusi nel certificato client).	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_chain_exceeded_limit client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
Le dimensioni della chiave RSA di un client o di un certificato intermedio non sono valide. Non viene eseguita alcuna convalida. Le chiavi RSA possono contenere da 2048 a 4096 bit.	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_invalid_rsa_key_size client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
Un client o un certificato intermedio utilizza un client non supportato ellittica. Non viene eseguita alcuna convalida. Le curve ellittiche valide sono P-256 e P-384.	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_unsupported_elliptic_curve_key client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
Un client o un certificato intermedio utilizza un certificato non RSA o non ECDSA dell'algoritmo. Non viene eseguita alcuna convalida.	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_unsupported_key_algorithm client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
L'infrastruttura a chiave pubblica da usare per la convalida ha più di dieci certificati che condividono le stesse informazioni sulla chiave pubblica del soggetto e del soggetto. Non viene eseguita alcuna convalida.	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_pki_too_large client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
Un certificato intermedio fornito per la convalida ha ricevuto più di 10 vincoli relativi ai nomi.	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_chain_max_name_constraints_exceeded client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
Il certificato client non contiene Extended Key Usage (EKU) che include clientAuth	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_chain_invalid_eku client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
Il limite di tempo viene superato durante il tentativo di convalida del nella catena di certificati.	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_validation_timed_out client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
È stato raggiunto il limite di profondità o iterazione durante il tentativo di convalida della catena di certificati. La profondità massima di una catena di certificati è dieci, incluse le dimensioni radice e certificati client. Il numero massimo di iterazioni è 100 (certificati esaminati per convalidare la catena di certificati client).	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_validation_search_limit_exceeded client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
Hai configurato mTLS senza configurare un TrustConfig risorsa. Impossibile eseguire la convalida, ma l'hash del certificato viene inoltrato al backend.	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_validation_not_performed client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
Nessun certificato client.	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: false client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_not_provided client_cert_sha256_fingerprint: <empty>
Il certificato client non supera la convalida rispetto TrustConfig risorsa.	ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: false client_cert_error: client_cert_validation_failed client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash>
Il certificato client supera la convalida dello strumento di verifica dei certificati.	Non applicabile	client_cert_present: true client_cert_chain_verified: true client_cert_error: <empty> client_cert_sha256_fingerprint: <cert hash> client_cert_serial_number: <serial_number> client_cert_valid_not_before: <date> client_cert_valid_not_after: <date> client_cert_uri_sans: <list> client_cert_dnsname_sans: <list> client_cert_issuer_dn: <issuer> client_cert_subject_dn: <subject> client_cert_leaf: <certificate> client_cert_chain: <list>

Errori registrati per le connessioni chiuse

I seguenti errori generano una connessione client chiusa quando clientValidationMode è impostato su ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERT o REJECT_INVALID. Per ulteriori informazioni, consulta i messaggi di errore HTTP statusDetails. Questi errori vengono registrati in Cloud Logging e descritti nella tabella seguente.

Nota: questi errori non vengono registrati per i bilanciatori del carico delle applicazioni interni tra regioni, Bilanciatori del carico delle applicazioni esterni regionali o bilanciatori del carico delle applicazioni interni regionali.

Stato del certificato client	Richiesta	Errore registrato
Il certificato client non riesce a trovare la corrispondenza della firma durante l'handshake.	Termina handshake SSL	Nessuno
Il servizio non è in grado di eseguire la convalida della catena di certificati.	Termina connessione	client_cert_validation_unavailable
Errore interno durante la convalida della catena di certificati.	Termina connessione	client_cert_validation_internal_error
TrustConfig corrispondente non trovata.	Termina connessione	client_cert_trust_config_not_found
Il payload del certificato client (inclusi eventuali certificati intermedi) è troppo grande (più di 16 kB).	Termina connessione	client_cert_exceeded_size_limit

Errori registrati con convalida di REJECT_INVALID

I seguenti errori generano una connessione chiusa (tipo di richiesta) "Termina connessione") quando clientValidationMode è impostato su REJECT_INVALID. Per ulteriori informazioni, vedi StatusDetails (Messaggi di errore HTTP). Questi errori vengono registrati in Cloud Logging e descritti nella tabella seguente.

Nota: questi errori non vengono registrati per i bilanciatori del carico delle applicazioni interni tra regioni, Bilanciatori del carico delle applicazioni esterni regionali o bilanciatori del carico delle applicazioni interni regionali.

Stato del certificato client	Errore registrato
La catena di certificati client è troppo lunga (più di 10 certificati intermedi inclusi con il certificato client).	client_cert_chain_exceeded_limit
Un client o un certificato intermedio ha una chiave RSA non valida dimensioni. Non viene eseguita alcuna convalida. Le chiavi RSA possono contenere da 2048 a 4096 bit.	client_cert_invalid_rsa_key_size
Un client o un certificato intermedio utilizza un client non supportato ellittica. Non viene eseguita alcuna convalida. Le curve valide sono P-256 e P-384.	client_cert_unsupported_elliptic_curve_key
Un client o un certificato intermedio utilizza un certificato non RSA o non ECDSA dell'algoritmo. Non viene eseguita alcuna convalida.	client_cert_unsupported_key_algorithm
L'infrastruttura a chiave pubblica da usare per la convalida ha più di dieci certificati che condividono le stesse informazioni sulla chiave pubblica del soggetto e del soggetto. Non viene eseguita alcuna convalida.	client_cert_pki_too_large
Un certificato intermedio fornito per la convalida ha registrato più di 10 vincoli di nome.	client_cert_chain_max_name_constraints_exceeded
Il certificato client non ha un Extended Key Usage (EKU) estensione che include clientAuth	client_cert_chain_invalid_eku
Il limite di tempo viene superato durante il tentativo di convalida del nella catena di certificati.	client_cert_validation_timed_out
Viene raggiunto il limite di profondità o iterazione durante il tentativo di convalidare la catena di certificati. La profondità massima di una catena di certificati è dieci, tra cui i certificati radice e client. Il numero massimo di iterazioni è 100 (certificati esaminati per convalidare la catena di certificati client).	client_cert_validation_search_limit_exceeded
Hai configurato mTLS senza configurare un TrustConfig risorsa.	client_cert_validation_not_performed
Il client non ha fornito il certificato richiesto durante l'handshake.	client_cert_not_provided
Il certificato client non supera la convalida con TrustConfig risorsa.	client_cert_validation_failed

Passaggi di convalida dei certificati client

Durante la convalida di un certificato client, il bilanciatore del carico prende seguenti passaggi:

1. Il bilanciatore del carico verifica la firma del client per dimostrare che possiede la chiave privata del certificato client. Se questo passaggio non funziona, il bilanciatore del carico non supera sempre l'handshake TLS, anche se la configurazione consente certificati client non validi o mancanti e non viene registrata alcuna informazione.
2. Se la configurazione include un valore TrustAnchor, il bilanciatore del carico verifica una catena di attendibilità tra il certificato client e TrustAnchor. In particolare, il bilanciatore del carico verifica quanto segue:
   • I certificati client, intermedi e radice sono conformi ai requisiti per i certificati.
   • Il campo dell'oggetto nei certificati padre corrisponde al problema nei certificati figlio.
   • L'identificatore della chiave del soggetto (SKID) del certificato padre corrisponde all'identificatore della chiave di autorizzazione (AKID) nel certificato figlio.
   • La SAN di un certificato figlio non viola le Campo NameConstraints nel certificato padre.
3. Se la verifica della catena di attendibilità ha esito positivo, la richiesta viene inoltrata al backend con qualsiasi Intestazioni mTLS personalizzate configurato per l'endpoint.
4. Se la verifica della catena di attendibilità non va a buon fine:
   • Se ClientValidationMode è impostato su REJECT_INVALID, il bilanciatore del carico termina la connessione e registra il motivo Cloud Logging.
   • Se il criterio ClientValidationMode viene impostato su ALLOW_INVALID_OR_MISSING_CLIENT_CERTIFICATE, il bilanciatore del carico inoltra comunque la richiesta al backend. Puoi utilizzare intestazioni di richiesta personalizzate per indicare al backend che convalida non riuscita e il motivo dell'errore. Per i bilanciatori del carico delle applicazioni interni tra regioni, Application Load Balancer esterni regionali o bilanciatori del carico delle applicazioni interni regionali, oltre intestazioni di richiesta personalizzate, puoi configurare mTLS campi facoltativi per verificare il motivo dell'errore.

Requisiti dei certificati

• I certificati devono utilizzare crittografie RSA o ECDSA.
• Per i certificati client (leaf):
  • I vincoli di base l'estensione non deve contenere CA=true.
  • L'utilizzo esteso della chiave deve contenere clientAuth.
  • L'utilizzo esteso della chiave l'estensione non deve contenere codeSigning, timeStamping o OCSPSigning campi.
  • Il certificato non deve essere scaduto.
  • Il certificato client non può essere un certificato autofirmato.
• Per i certificati radice e intermedi:
  • I vincoli di base deve contenere CA=true.
  • L'utilizzo della chiave l'estensione deve essere impostata su keyCertSign.
  • L'utilizzo esteso della chiave deve contenere il campo clientAuth.
  • Il certificato non deve essere scaduto.

Limitazioni

• Il bilanciatore del carico non esegue i controlli delle revoche sui certificati client.

• I bilanciatori del carico delle applicazioni consentono di caricare una configurazione di attendibilità con un archivio di attendibilità che contiene al massimo 100 trust anchor e 100 intermedi e 500 certificati aggiunti a una lista consentita. Tutti i certificati intermedi non devono avere più di tre certificati che condividono le stesse informazioni sulla chiave pubblica del soggetto e del soggetto. Per ulteriori informazioni, vedi Quote e limiti.

• La profondità massima per una catena di certificati è dieci, incluse la radice e il client certificati. Il numero massimo di volte in cui i certificati intermedi possono valutato quando si tenta di creare una catena di attendibilità è pari a 100. Per maggiori informazioni per ulteriori informazioni, consulta Quote e limiti.

• Le chiavi dei certificati caricati e trasmessi dal client sono limitate a le seguenti:

  • Le chiavi RSA possono contenere da 2048 a 4096 bit. Per ulteriori informazioni, consulta Quote e limiti.
  • Le chiavi ECDSA possono utilizzare le curve P-256 o P-384.

• La catena di certificati accettata ricevuta dal client è limitata a fino a 16 kB e 10 certificati. Per saperne di più, consulta Quote e limiti.

• I certificati radice utilizzati per la convalida non possono contenere più oltre 10 vincoli di nome. Per saperne di più, consulta Quote e limiti.

• I certificati client autofirmati sono sempre considerati non validi dal con il bilanciatore del carico di rete passthrough esterno regionale.

Passaggi successivi

• Configura TLS reciproco con certificati forniti dall'utente

• Configura TLS reciprocamente con una CA privata

• Variabili che possono essere visualizzate nel valore dell'intestazione

• Configura TLS reciproco per un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale

• Configura TLS reciproco per un bilanciatore del carico delle applicazioni classico

• Configura TLS reciproco per un bilanciatore del carico delle applicazioni interno

• Configura TLS reciproco per un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno regionale