法国EURECOM-X-Ray-TLS

法国通信系统工程师学校与研究中心(EURECOM)| X-Ray-TLS:通过从内存中提取会话密钥对TLS会话进行透明解密

原文标题：X-Ray-TLS: transparent decryption of TLS sessions by extracting session keys from memory
原文作者： Florent Moriconi, Olivier Levillain, Aurélien Francillon, Raphael Troncy
发表期刊： ACM ASIA Conference on Computer and Communications Security (ACM ASIACCS)
原文链接：https://dl.acm.org/doi/10.1145/3634737.3637654
主题类型：流量解密

研究背景

传统的TLS拦截方法（如中间人攻击和HTTPS代理）通常复杂且具有侵入性。需要一种更简单且不侵入的方式来解密TLS会话，以便在不影响安全性的情况下进行流量分析。

方法与实现

• X-Ray-TLS方法
  • 通过比较两次内存快照之间的差异，提取会话密钥来透明地解密TLS会话。
  • 利用现有的内核功能和eBPF来从进程内存中提取TLS会话密钥。
  • 支持TLS 1.2、TLS 1.3和QUIC协议。
  • 适用于多种TLS库和应用程序，特别是在CI/CD管道中检测软件供应链攻击。
  • 不需要修改目标程序或使用虚拟机监控程序。
• 整体架构

• X-Ray-TSL与其他方法对比

技术细节

• 内存快照策略:

  • 使用软脏位（soft-dirty bit）来跟踪内存页面的变化。
  • 提供五种内存快照策略，从完整转储到部分转储，优化性能和减少冻结时间 。

• 五种快照策略的冻结时间对比

其中full-partial-rst方法的冻结时间最少

应用场景

• CI环境（Continuous Integration）:
  • 适用于企业网络和CI环境，帮助检测信息泄露、确保工件可追溯性，并支持构建失败的根本原因分析 。
• 通用性:
  • 与其他TLS检查方法（如MITM和HTTPS代理）相比，X-Ray-TLS不需要目标程序的配合，并且在不同的TLS库中具有通用性

展望

计划使用数据驱动技术来改进密钥提取和模式检测。这将有助于自动发现密钥存储模式，从而将密钥搜索集中在特定的内存区域

结论

X-Ray-TLS提供了一种高效且不侵入的TLS流量解密方法，适用于多种实际应用场景，特别是在CI/CD管道中。其实现已在GitHub上发布，并得到了法国国家研究机构的支持。展示了X-Ray-TLS在TLS流量解密中的创新性和实用性。