LibreSSL

LibreSSL — библиотека с реализацией протоколов SSL/TLS. Эта библиотека является продуктом команды OpenBSD, в рамках которого развивается форк OpenSSL, нацеленный на обеспечение высшего уровня безопасности. До основания форка была обнаружена уязвимость heartbleed в OpenSSL.

LibreSSL
Тип	библиотека функций, шифрующее программное обеспечение и утилита
Разработчик	OpenBSD Project[вд]
Написана на	Си[1] и язык ассемблера
Операционные системы	BSD[вд][2], GNU/Linux[2], GNU/Hurd[вд][2], UNIX, macOS[2] и Windows[2]
Первый выпуск	11 июля 2014
Последняя версия	4.1.0 (30 апреля 2025)[3]
Репозиторий	github.com/libressl-port… cvsweb.openbsd.org/src/l…
Лицензия	OpenSSL License[вд][2] и лицензия ISC[2]
Сайт	libressl.org (англ.)

Из особенностей LibreSSL можно отметить ориентацию на качественную поддержку протоколов SSL/TLS с изъятием излишней функциональности, привлечением дополнительных средств защиты и проведением значительной чистки и переработки кодовой базы.

Проект OpenBSD разрабатывает нативную редакцию пакета LibreSSL собственно для OpenBSD и переносимую редакцию для Unix-подобных систем и Microsoft Windows.^[4]

История

После того, как в OpenSSL была обнаружена уязвимость Heartbleed, команда разработчиков OpenBSD провела аудит кода и пришла к выводу о необходимости создания и поддержки собственного форка библиотеки^[5]. 11 апреля 2014 года был зарегистрирован домен libressl.org, а 22 апреля 2014 года объявлено о запуске проекта.

В течение первой недели разработчики удалили более 90000 строк кода на языке Си^[6][7]. Удалению подвергся устаревший или неиспользуемый код, также была убрана поддержка устаревших и редко используемых в наше время операционных систем. Первоначально планировалось разрабатывать библиотеку LibreSSL как замену OpenSSL в операционной системе OpenBSD 5.6, а после того, как облегченная библиотека станет достаточно стабильной, портировать её на другие платформы^[8][9].

17 мая 2014 года на конференции 2014 BSDCan Боб Бек представил доклад "LibreSSL: Первые 30 дней и что ждёт нас в будущем", в котором были описаны результаты первого месяца разработки, внесённые изменения и обнаруженные проблемы.^[10]

5 июня 2014 были обнародованы некоторые уязвимости в OpenSSL. Хотя некоторым проектам сообщили об этих уязвимостях заранее^[11], разработчики LibreSSL не были проинформированы; в результате Тео де Раадт обвинил разработчиков OpenSSL в преднамеренном сокрытии информации от проектов OpenBSD и LibreSSL^[12].

20 июня 2014 компания Google создала ещё один форк OpenSSL под названием BoringSSL и объявила о намерении делиться патчами с проектом LibreSSL^[13][14]. По просьбе разработчиков LibreSSL компания Google изменила лицензию некоторых своих изменений на лицензию ISC^[13][15]. 21 июня Тео де Раадт объявил о планах по выпуску переносимой версии библиотеки LibreSSL-portable^[16]. 20 июня началось портирование кода на Linux^[17], а 8 июля - на платформы OS X и Solaris^[18].

11 июля 2014 года вышлая первая переносимая версия LibreSSL 2.0.0^[19][20]. За первым релизом быстро последовали версии 2.0.1^[21] (13 июля), 2.0.2^[22] (16 июля), 2.0.3^[23] (22 июля), 2.0.4^[24] (3 августа) и 2.0.5^[25] (5 августа), в которых были исправлены многие недостатки первой переносимой версии.

28 сентября 2014 Тед Унангст представил доклад "LibreSSL: более чем 30 дней спустя", в котором описаны достижения, проблемы и изменения, сделанные за несколько месяцев после доклада Боба Бека на конференции BSDCan^[10][26].

Начиная с версии 2.1.0,^[27], вышедшей 12 октября 2014 года, скорость внесения изменений в LibreSSL существенно упала, а библиотека стала рабочей альтернативой OpenSSL. Большинство изменений в версиях 2.1.x являются устранением уязвимостей, найденных в OpenSSL.

Использование

LibreSSL используется в качестве библиотеки по умолчанию для реализации TLS в следующих системах:

1. OpenBSD, начиная с версии 5.6^[28]
2. Void Linux, начиная с 6 августа 2014 года^[29] (23 февраля 2021 года произошёл обратный переход на OpenSSL^[30])
3. PC-BSD, начиная с версии 10.1.2^[31]
4. как альтернатива в OPNsense, начиная с версии 15.7^[32]
5. OpenELEC, начиная с версии 6.0beta2^[33]
6. OS X, начиная с версии 10.11 El Capitan^[34]

Изменения

Работа с памятью

Некоторые из наиболее заметных и важных изменений связаны с заменой самописных функций по работе с памятью на функции стандартной библиотеки (например, strlcpy, calloc, asprintf, reallocarray и т.д.)^[35][36]. Это позволит в дальнейшем находить ошибки, связанные с переполнением буфера, при помощи специальных инструментов анализа утечек памяти, а также исследовать сбои при помощи технологии ASLR, атрибута NX bit, «осведомителей» и т.п.

В логе системы контроля версий также наблюдаются исправления потенциальных двойных освобождений памяти^[37]. Также внесено множество дополнительных проверок на соответствие размеров параметров, преобразований между беззнаковыми и знаковыми переменными, проверок значений указателей и возвращаемых значений.

Превентивные меры

В соответствии с общепринятыми практиками безопасного программирования, по умолчанию включены опции и флаги компилятора, направленные на обнаружение потенциальных проблем на этапе сборки (-Wall, -Werror, -Wextra, -Wuninitialized). Улучшена читаемость кода, что должно облегчить проверку кода в будущем. Исправление или удаление ненужных макросов и обёрток методов также улучшает читаемость кода и облегчает аудит.

В коде LibreSSL полностью устранена проблема 2038 года. Кроме того, для предотвращения удаления компилятором кода очистки памяти из оптимизированной сборки добавлены вызовы функций explicit_bzero и bn_clear, чтобы потенциальный атакующий не мог прочитать значения из ранее использованной памяти.

Криптография

Небезопасная инициализация генератора псевдослучайных чисел начальными значениями была заменена на возможности, предоставляемые ядром операционной системы^[38][39]. Среди других существенных нововведений стоит отметить поддержку нового поточного шифра ChaCha и кода аутентификации сообщений Poly1305, а также более безопасного набора эллиптических кривых (кривые brainpool из RFC 5639, до 512 бит).

Добавленные возможности

В первой версии LibreSSL были добавлены следующие возможности: поддержка алгоритмов ChaCha и Poly1305, эллиптические кривые Brainpool Архивная копия от 19 ноября 2015 на Wayback Machine и ANSSI Архивная копия от 8 декабря 2015 на Wayback Machine, AEAD-режимы шифрования AES-GCM и ChaCha20-Poly1305.

В последующих версиях появилось следующее:^[40]

• 2.1.0: Автоматические эфемерные ключи на эллиптических кривых^[27]
• 2.1.2: Поддержка встроенного ГПСЧ arc4random на OS X и FreeBSD^[41]
• 2.1.2: Переработана поддержка шифра ГОСТ
• 2.1.3: Поддержка ALPN^[42]
• 2.1.3: Поддержка SHA-256 Camellia cipher suites
• 2.1.4: Поддержка TLS_FALLBACK_SCSV на стороне сервера^[43]
• 2.1.4: certhash как замена скрипта c_rehash
• 2.1.4: X509_STORE_load_mem API для загрузки сертификатов из памяти (улучшенная поддержка chroot)
• 2.1.4: Экспериментальная сборка для Windows
• 2.1.5: Улучшения поддержки Windows, первые работающие 32- и 64-битные сборки^[44]
• 2.1.6: Библиотека libtls объявлена стабильной и включена по умолчанию^[45]
• 2.2.0: Поддержка AIX и Cygwin^[46]
• 2.2.1: Добавлены эллиптические кривые EC_curve_nid2nist и EC_curve_nist2nid^[47] из OpenSSL, первоначальная поддержка Windows XP/2003
• 2.2.2: Определена константа LIBRESSL_VERSION_NUMBER^[48], добавлены методы TLS_* как замена методам SSLv23_*, поддержка сборки при помощи cmake.

Старые небезопасные возможности

В первоначальной версии LibreSSL некоторые возможности были по умолчанию отключены^[28]. Реализация некоторых из этих возможностей была позднее удалена полностью, включая поддержку Kerberos, экспортного набора шифров, TLS сжатия, DTLS heartbeat, и SSL v2.

В более поздних версиях были дополнительно отключены следующие возможности:

• 2.1.1: После выявления уязвимости POODLE в устаревшем протоколе SSL 3.0, в LibreSSL этот протокол по умолчанию отключен^[49].
• 2.1.3: Убрана поддержка цифровой подписи ГОСТ Р 34.10-94^[40][42]
• 2.2.1: Удалена поддержка динамического движка и MDC-2DES^[47]
• 2.2.2: Удалена поддержка SSLv3 из бинарника openssl, удалена поддержка Internet Explorer 6, движка RSAX.^[48]
• 2.3.0: Полностью удалена поддержка SSLv3, SHA-0 и DTLS1_BAD_VER

Убранные возможности

В первом релизе LibreSSL в OpenBSD 5.6 было удалено большое количество кода, который посчитали небезопасным, ненужным или устаревшим^[28].

• В ответ на уязвимость Heartbleed, одной из первых удалённых возможностей была поддержка Heartbeat-пакетов^[50]
• Поддержка ненужных платформ («классическая» Mac OS, NetWare, OS/2, VMS, 16-битная Windows и др.)
• Поддержка старых компиляторов
• Удалены движки IBM 4758, Broadcom ubsec, Sureware, Nuron, GOST, GMP, CSwift, CHIL, CAPI, Atalla и AEP вследствие неактуальности аппаратного обеспечения или зависимости от несвободных библиотек
• Генератор псевдослучайных чисел OpenSSL удалён (и заменён на arc4random)
• Макросы препроцессора Си, которые посчитали ненужными или небезопасными и которые были помечены как устаревшие ещё в OpenSSL (например, des_old.h)
• Старые ненужные файлы на языке ассемблера, Си и Perl (например, EGD)
• Поддержка MD2 и SEED
• SSLv3, SHA-0, DTLS1_BAD_VER

Алгоритм Dual EC DRBG, который подозревают в наличие бэкдора^[51], также подвергся уничтожению. Также были удалены неиспользуемые протоколы и небезопасные алгоритмы, включая поддержку стандарта FIPS 140-2^[52], MD4/MD5^[40] J-PAKE,^[28] и SRP.^[24]

Старые ошибки

Одной из причин критики OpenSSL является большое количество записей в системе отслеживания ошибок, которые остаются неисправленными в течение многих лет. Теперь эти старые ошибки исправляются в LibreSSL^[53].

Безопасность и наличие уязвимостей

LibreSSL оказалась не подверженной многим уязвимостям, найденном в OpenSSL после ответвления форка. Примечательно, что ни одна из найденных за это время в OpenSSL уязвимостей высокой степени не применима к LibreSSL.

	LibreSSL	OpenSSL	LibreSSL	OpenSSL
Классификация	1.0.1		1.0.2[54]
Критическая	0	0	0	0
Высокая	0	4	0	2
Средняя	14	25	12	17
Низкая	4	11	3	6
Итого	18	39	15	23

Ссылки

• libressl.org — официальный сайт LibreSSL. Архивная копия от 14 апреля 2020 на Wayback Machine