HTTP公鑰固定（又稱HTTP公鑰釘扎，英語：HTTP Public Key Pinning，縮寫HPKP）[1]是HTTPS網站防止攻擊者利用數碼證書認證機構（CA）錯誤簽發的證書進行中間人攻擊的一種安全機制，用於預防CA遭受入侵或其他會造成CA簽發未授權證書的情況。採用公鑰固定時，網站會提供已授權公鑰的雜湊列表，指示客戶端在後續通訊中只接受列表上的公鑰。
工作原理
伺服器通過Public-Key-Pins（或Public-Key-Pins-Report-Only用於監測）HTTP頭向瀏覽器傳遞HTTP公鑰固定資訊。
HTTP公鑰固定將網站X.509證書鏈中的一個SPKI（和至少一個備用金鑰）以pin-sha256方式進行雜湊，由參數max-age（單位秒）所指定一段時間，可選參數includeSubDomains決定是否包含所有子域名，另一個可選參數report-uri決定是否回報違反HTTP公鑰固定策略的事例。在max-age所指定的時間內，證書鏈中證書的至少一個公鑰須和固定公鑰相符，這樣客戶端才認為該證書鏈是有效的。[2]
RFC 7469規範發佈時只允許SHA-256演算法。HTTP公鑰固定中的雜湊演算法也可通過RFC 7469規範的附錄A中所提到的命令列或其他第三方工具來生成。[3]
網站維護者可以選擇將特定CA根證書公鑰固定——只有該CA和其簽發的中階證書才視同有效，而且可以選擇將一個或多個中階證書固定，或將末端證書固定。但是，至少得固定一個備用金鑰以便更換現有的固定金鑰。在沒有備用金鑰（備用金鑰須不在現有證書鏈中）時，HTTP公鑰固定並不會生效。[4]
HTTP公鑰固定在RFC 7469規範中成為標準。[1]把證書公鑰的雜湊值寫死在客戶端、瀏覽器中，這被稱為「證書固定」，HTTP公鑰固定則是「證書固定」的一種擴充。[5]
Chromium瀏覽器現已經禁止固定自簽章根證書的證書鏈，這樣一些內容嗅探、抓包軟件如mitmproxy、Fiddler便無法再利用自簽證書嗅探加密內容。[6]RFC 7469規範指出，對於此類證書鏈，建議禁用HTTP公鑰固定的違規回報。[7]
違規回報
客戶端進行HTTP公鑰固定驗證失敗後，將把此次錯誤詳情以JSON格式回報給report-uri參數中指定的伺服器。若發生客戶端向同域名的伺服器端回報失敗（如違規本身就是由連接問題引起的），伺服器端也可指定另一個域名或採用其他回報服務。[8][9]
瀏覽器支援
Firefox從版本35.0開始支援HPKP[10]，Chrome從版本46開始[11]支援，但在Chrome 67中終止了對HPKP的支援[12] 。Internet Explorer、Microsoft Edge目前尚不支援HPKP。[13]
應用現狀
2016年，Netcraft在有關SSL的調研中稱，只有0.09%的證書在使用HTTP公鑰固定，加上實際運作中不當的組態，實際有效的HTTP公鑰固定證書數量低於3000。造成這種現象的原因是：該技術尚處於萌芽期，網站技術人員對其缺乏重視和理解，更重要的是，錯誤的部署可能帶來網站方面無法接受的嚴重後果——用戶在相當長一段時間內（取決於max-age的組態）因新證書公鑰與舊HPKP策略不符，對網站的合法訪問都將遭拒。[14]
因為網站部署率過低，Google在2018年5月29日發佈的Chrome 67中終止了對HPKP的支援。[12]
由Google所主導的證書透明度提供了一個用於監測、稽核證書的開放式框架，以保障證書簽發流程的安全。[15]這是一項和HTTP公鑰固定有着相同目標的較新專案。
參見
- 中間人攻擊
- HTTP嚴格傳輸安全（HTTP Strict Transport Security，HSTS）
- RFC 7469
參考資料
外部連結
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