HTTP Strict Transport Security
# HTTP Strict Transport Security

HTTP Strict Transport Security o HSTS (in italiano sicurezza rigida per il trasporto di HTTP) è una procedura che implementa una politica di sicurezza per le comunicazioni web, necessaria a proteggere il canale HTTPS da attacchi di degrado della sicurezza (downgrade) e assai utile per la protezione dai dirottamenti di sessione. HSTS permette al server web di dichiarare che i browser e ogni altro tipo di client debbano comunicare con esso esclusivamente attraverso connessioni sicure su protocollo HTTPS e non sul semplice HTTP. La procedura è uno standard di Internet della IETF, normato dal RFC 6797.

La politica HSTS è indicata dal server allo user agent specificando una particolare intestazione nei messaggi di risposta HTTP, denominata «Strict-Transport-Security» che specifica il periodo di tempo durante il quale il client dovrà accedere al server in modalità necessariamente sicura.

## Storia della specifica

HSTS è la concretizzazione di uno degli aspetti della visione progettuale di Jeff Hodges e Andy Steingruebl per migliorare la sicurezza del web, e presentata nel 2010 all'interno del loro articolo 2010 intitolato The Need for Coherent Web Security Policy Framework(s).

Le specifiche HSTS si basano sul contributo originale di Jackson e Barth descritto nell'articolo ForceHTTPS: Protecting High-Security Web Sites from Network Attacks.

La prima bozza originale delle specifiche fu scritta da Jeff Hodges di PayPal, Collin Jackson e Adam Barth e pubblicata 18 settembre 2009.

La prima specifica di HSTS fu resa pubblica il 18 dicembre 2009 e corrispose all'ultima cosiddetta "versione della comunità", che beneficiava appunto del riscontro pubblico.

In seguito all'approvazione del 2 ottobre 2012 da parte dell'IESG, la specifica di HSTS è stata pubblicata come RFC Proposed Standard (standard proposto) il 19 novembre 2012 nel RFC 6797. La prima versione originale del documento fu però depositata già il 17 giugno 2010 come Internet-Draft, momento nel quale il titolo della specifica fu cambiato da "Strict Transport Security" (STS) al più preciso "HTTP Strict Transport Security". Ciononostante, l'intestazione HTTP definita dalle specifiche ha mantenuto il nome di "Strict-Transport-Security".

## Panoramica della procedura

Un server implementa la politica HSTS se emette la relativa intestazione in un messaggio di una comunicazione HTTPS (su HTTP tali intestazioni sono invece ignorate). Per esempio, un server potrebbe inviare un'intestazione che richieda che ogni richiesta a lui diretta nell'anno successivo sia trasmessa necessariamente tramite HTTPS. In tal caso, dato che il parametro max-age è espresso in secondi e che 31.536.000 secondi sono una buona approssimazione di un anno, l'intestazione sarebbe:

    Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains;.

Quando un'applicazione web dichiara agli user agent una politica HSTS, i client che supportano il meccanismo si comportano come descritto di seguito.

* Ogni collegamento non sicuro è trasformato in un collegamento sicuro, cioè, per esempio, http://example.com/some/page/ è modificato in https://example.com/some/page/ prima che tale risorsa venga utilizzata.
* Se la sicurezza della connessione non è considerata affidabile, ad esempio se il certificato TLS non è tale, un messaggio d'errore è mostrato all'utente e l'accesso all'applicazione web è impedito.

La politica HSTS aiuta a proteggere gli utenti delle applicazioni web da certi attacchi passivi (eavesdropping) o attivi: in un attacco man-in-the-middle è molto più difficile intercettare domande e risposte tra l'utente e l'applicazione web quando il primo è in modalità HSTS rispetto alla seconda.

## Applicabilità

La vulnerabilità di sicurezza più importante che possa essere scongiurata da HSTS è il cosiddetto man-in-the-middle con la tecnica di SSL-stripping, illustrata pubblicamente per la prima volta nel 2009 da Moxie Marlinspike nel suo intervento «New Tricks For Defeating SSL In Practice» (Messa in pratica dei nuovi trucchi per sconfiggere SSL) presentato al BlackHat Federal. Questo attacco consiste nel convertire silenziosamente una connessione HTTP sicura, appoggiata a SSL o a TLS, in una connessione HTTP in chiaro: l'utente può verificare che effettivamente la connessione non sia sicura, ma non ha alcun modo di sapere che essa debba esserlo. Dato che diversi siti non usano TLS/SSL, infatti, non c'è modo di capire, se non conoscendo a priori lo specifico sito, se l'insicurezza della connessione sia l'effetto di un attacco, o se invece è il comportamento abituale dell'applicazione web. Inoltre il processo di regressione di sicurezza non genera alcun messaggio d'avvertimento all'utente, rendendo l'attacco discreto agli occhi di quasi chiunque. Lo strumento sslstrip di Marlinspike automatizza completamente tale attacco.

HSTS si occupa di questo problema informando il browser che le sue connessioni al sito dovrebbero fare sempre uso di TLS/SSL. Visto che l'intestazione HSTS può però essere comunque manomessa da un attaccante nel momento della prima visita da parte di un utente, Google Chrome, Mozilla Firefox, Internet Explorer e Microsoft Edge cercano di limitare la problematica inserendo un elenco preliminare dei siti HSTS. Nel prossimo paragrafo Limiti si discuterà anche di come questa soluzione sia necessariamente insufficiente, dato che il suddetto elenco non può essere esaustivo.

HSTS aiuta anche a evitare il furto di credenziali di accesso a siti web basati su cookie HTTP, un attacco praticabile con strumenti facilmente disponibili, quale Firesheep.

Dato che HSTS ha limiti temporali, il protocollo è sensibile ad attacchi che prevedono di spostare l'orologio della vittima, per esempio inviando falsi pacchetti NTP.

## Limiti

Di fronte ad attacchi attivi, la presenza di HSTS non è in grado di proteggere la prima richiesta ad un'applicazione web, quando quella sia veicolata su un protocollo non sicuro come HTTP in chiaro o quando il relativo URI è stato ottenuto su un canale insicuro. Lo stesso vale per la prima richiesta che sia effettuata dopo la scadenza del periodo precisato dal parametro max-age annunciato nella politica HSTS. I siti dovrebbero pertanto impostare una durata di diversi giorni o di diversi mesi, a seconda dall'attività e comportamento degli utenti. I browser Google Chrome, Mozilla Firefox e Internet Explorer/Microsoft Edge si occupano di questo limite del protocollo implementando una «lista preliminare STS»: un elenco di siti noti che supportano HSTS che è distribuito direttamente all'interno del browser e che fa sì che questo usi HTTPS anche per la prima richiesta. Ciononostante, come precedentemente accennato, tale lista non può elencare ogni sito web presente su Internet. Una possibile soluzione potrebbe essere realizzata usando i record DNS per dichiarare la politica HSTS ed accedendo a tali informazioni col protocollo DNSSEC, eventualmente avvalendosi di impronte digitali dei certificati per garantirne la validità, che a sua volta richiede un client di risoluzione DNS che verifichi quest'ultima per evitare problematiche nell'ultimo miglio di connessione.

Anche quando provvisto della «lista preliminare STS», il meccanismo HSTS non è comunque in grado di proteggere da attacchi che riguardino lo stesso livello di sicurezza TLS, quali ad esempio il BEAST o il CRIME ideati da Juliano Rizzo e Thai Duong: il mantenimento della politica HSTS è ininfluente e irrilevante di fronte a questo tipo di attacchi.

Per una più estesa discussione della sicurezza di HSTS, si veda il RFC 6797.

## Supporto da parte dei browser

* Chromium e Google Chrome dalla versione 4.0.211.0
* Firefox dalla versione 4; la versione 17 contiene una lista di siti che supportano HSTS.
* Opera dalla versione 12
* Safari da OS X Mavericks
* Internet Explorer 11 su Windows 8.1 e Windows 7 qualora sia installato KB 3058515, su support.microsoft.com (pubblicato nel giugno 2015).
* Microsoft Edge e Internet Explorer 11 su Windows 10.

## Buone norme per la messa in opera

A seconda della specifica messa in opera, certe buone norme consentono di evitare alcune minacce alla sicurezza, come gli attacchi con iniezione di cookie.

* Gli host HSTS dovrebbero dichiarare la politica HSTS nel loro nome di livello massimo: per esempio, un server in ascolto su https://sub.example.com dovrebbe rispondere con l'intestazione HSTS anche per richieste a https://example.com .
* Un host che serve https://www.example.com dovrebbe aggiungere una richiesta ad una risorsa di https://example.com , cosicché HSTS sia impostato anche per il dominio padre. In tal modo l'utente è protetto da eventuali cookie injection effettuati da un man-in-the-middle che potrebbe iniettare un riferimento verso il dominio superiore o un altro dello stesso livello (come http://nonexistentpeer.example.com) dove risponderebbe.
