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后 OCSP 时代,浏览器如何应对证书吊销新挑战

2025年10月16日 15:38

2023 年 8 月,CA/Browser Forum 通过了一项投票——不再强制要求 Let’s Encrypt 等公开信任的 CA 设立 OCSP Server

2024 年 7 月,Let’s Encrypt 发布博客,披露其计划关闭 OCSP Server

同年 12 月,Let’s Encrypt 发布其关闭 OCSP Server 的时间计划表,大致情况如下:

  • 2025 年 1 月 30 日 - Let’s Encrypt 不再接受新的包含 OCSP Must-Staple 扩展的证书签发请求,除非你的账号先前申请过此类证书
  • 2025 年 5 月 7 日 - Let’s Encrypt 新签发的证书将加入 CRL URLs,不再包含 OCSP URLs,并且所有新的包含 OCSP Must-Staple 扩展的证书签发请求都将被拒绝
  • 2025 年 8 月 6 日 - Let’s Encrypt 关闭 OCSP 服务器

Let’s Encrypt 是全世界最大的免费 SSL 证书颁发机构,而这一举动标志着我们已逐渐步入后 OCSP 时代。

OCSP 的困境:性能与隐私的权衡

Let’s Encrypt 这一举动的背后,是人们对 OCSP(在线证书状态协议)长久以来累积的不满。OCSP 作为一种实时查询证书有效性的方式,最初的设想很美好:当浏览器访问一个网站时,它可以向 CA(证书颁发机构) 的 OCSP 服务器发送一个简短的请求,询问该证书是否仍然有效。这似乎比下载一个巨大的 CRL(证书吊销列表) 要高效得多。

然而,OCSP 在实际应用中暴露出众多缺陷:

首先是性能问题。尽管单个请求很小,但当数百万用户同时访问网站时,OCSP 服务器需要处理海量的实时查询。这不仅给 CA 带来了巨大的服务器压力,也增加了用户访问网站的延迟。如果 OCSP 服务器响应缓慢甚至宕机,浏览器可能会因为无法确认证书状态而中断连接,或者为了用户体验而不得不“睁一只眼闭一只眼”,这都削弱了 OCSP 的安全性。

更严重的是隐私问题。每一次 OCSP 查询,都相当于向 CA 报告了用户的访问行为。这意味着 CA 能够知道某个用户在何时访问了哪个网站。虽然 OCSP 查询本身不包含个人身份信息,但将这些信息与 IP 地址等数据结合起来,CA 完全可以建立起用户的浏览习惯画像。对于重视隐私的用户和开发者来说,这种“无声的监视”是不可接受的。即使 CA 故意不保留这些信息,地区法律也可能强制 CA 收集这些信息。

再者,OCSP 还存在设计上的安全缺陷。由于担心连接超时影响用户体验,浏览器通常默认采用 soft-fail 机制:一旦无法连接 OCSP 服务器,便会选择放行而非阻断连接。攻击者恰恰可以利用这一点,通过阻断客户端与 OCSP 服务器之间的通信,使查询始终超时,从而轻松绕过证书状态验证。

OCSP 装订 (OCSP stapling)

基于上面这些缺陷,我们有了 OCSP 装订 (OCSP stapling) 方案,这在我去年的博客里讲过,欢迎回顾

强制 OCSP 装订 (OCSP Must-Staple)

OCSP Must-Staple 是一个在 ssl 证书申请时的拓展项,该扩展会告知浏览器:若在证书中识别到此扩展,则不得向证书颁发机构发送查询请求,而应在握手阶段获取装订式副本。若未能获得有效副本,浏览器应拒绝连接。

这项功能赋予了浏览器开发者 hard-fail 的勇气,但在 OCSP 淡出历史之前,Let’s Encrypt 似乎是唯一支持这一拓展的主流 CA,并且这项功能并没有得到广泛使用。

本来不想介绍这项功能的(因为根本没人用),但考虑到这东西快入土了,还是给它在中文互联网中立个碑,更多信息参考 Let’s Encrypt 的博客

Chromium 的方案:弱水三千只取一瓢

OCSP 的隐私和性能问题并非秘密,浏览器厂商们早就开始了各自的探索。2012 年,Chrome 默认禁用了 CRLs、OCSP 检查,转向自行设计的证书校验机制。

众所周知,吊销列表可以非常庞大。如果浏览器需要下载和解析一个完整的全球吊销列表,那将是一场性能灾难(Mozilla 团队在今年的博客中提到,从 3000 个活跃的 CRL 下载的文件大小将达到 300MB)。Chromium 团队通过分析历史数据发现,大多数被吊销的证书属于少数高风险类别,例如证书颁发机构(CA)本身被攻破、或者某些大型网站的证书被吊销。基于此洞察,CRLSets 采取了以下策略:

  1. 分层吊销:Chromium 不会下载所有被吊销的证书信息,而是由 Google 团队维护一个精简的、包含“最重要”吊销信息的列表。这个列表会定期更新并通过 Chrome 浏览器更新推送给用户。
  2. 精简高效:这个列表体积非常小,目前大概只有...

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