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SSL: windows tls version and ciphers control

11 Nov 2021

0. 背景

强度不够的ssl版本和ssl加密算法，会影响服务器的安全性，所以需要禁用掉它们。这里专注在windows版本（windows server 2012 R2）。

1. 禁用windows服务器的SSL/TLS版本

需要禁掉ssl 2.0,ssl 3.0,tls 1.0,tls 1.1。

Windows Server 2012 R2 对SSL/TLS的支持情况

Windows OS	TLS 1.0 Client	TLS 1.0 Server	TLS 1.1 Client	TLS 1.1 Server	TLS 1.2 Client	TLS 1.2 Server	TLS 1.3 Client	TLS 1.3 Server
Windows 8.1/Windows Server 2012 R2	Enabled	Enabled	Enabled	Enabled	Enabled	Enabled	Not supported	Not supported

windows server 2012 R2 TLS version support list

在注册表设定开启tls 1.2

# windows server 2012 R2
# Registry path: HKLM SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL
# disable ssl 2.0, ssl 3.0, tls 1.0 and tls 1.1
[SSL 2.0\Client] "Enabled"=dword:00000000
[SSL 2.0\Client] "DisabledByDefault"=dword:00000001
[SSL 2.0\Server] "Enabled"=dword:00000000
[SSL 2.0\Server] "DisabledByDefault"=dword:00000001
[SSL 3.0\Client] "Enabled"=dword:00000000
[SSL 3.0\Client] "DisabledByDefault"=dword:00000001
[SSL 3.0\Server] "Enabled"=dword:00000000
[SSL 3.0\Server] "DisabledByDefault"=dword:00000001
[TLS 1.0\Client] "Enabled"=dword:00000000
[TLS 1.0\Client] "DisabledByDefault"=dword:00000001
[TLS 1.0\Server] "Enabled"=dword:00000000
[TLS 1.0\Server] "DisabledByDefault"=dword:00000001
[TLS 1.1\Client] "Enabled"=dword:00000000
[TLS 1.1\Client] "DisabledByDefault"=dword:00000001
[TLS 1.1\Server] "Enabled"=dword:00000000
[TLS 1.1\Server] "DisabledByDefault"=dword:00000001

# enable tls 1.2
[TLS 1.2\Client] "Enabled"=dword:00000001
[TLS 1.2\Client] "DisabledByDefault"=dword:00000000
[TLS 1.2\Server] "Enabled"=dword:00000001
[TLS 1.2\Server] "DisabledByDefault"=dword:00000000

详情见：windows server 2012 R2 SSL/TLS/DTLS registry setting)

2. 禁用windows服务器的SSL ciphers

2.1 禁用RC4

windows server 2012 R2 对ciphers的支持列表

Operating system version	Protocol support	Cipher suite support
Windows Server 2012 R2 and Windows 8.1	TLS 1.2	AES 128
	TLS 1.1	AES 256
	TLS 1.0	RC4 ¹²⁸⁄₁₂₈
	SSL 3.0	RC4 ⁵⁶⁄₁₂₈
	SSL 2.0	RC4 ⁴⁰⁄₁₂₈
	DTLS 1.0	Triple DES 168
		DES 56

windows server 2012 R2 ssl ciphers support list#cipher-suite-and-protocol-support)

RC4的都是需要禁用的

在注册表设定ciphers关闭RC4

# windows server 2012 R2
# Registry path: HKLM SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\SCHANNEL\Ciphers
# disable RC4
[RC4 40/128] "Enabled"=dword:00000000
[RC4 56/128] "Enabled"=dword:00000000
[RC4 128/128] "Enabled"=dword:00000000

详情见：windows server 2012 R2 ssl ciphers registry setting)

2.2 禁用CBC

windows server 2012 R2 默认启用的ciphersuites列表

Cipher suite string	Allowed by SCH_USE_STRONG_CRYPTO	TLS/SSL Protocol Versions
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384_P256	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384_P384	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256_P256	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256_P384	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA_P256	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA_P384	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA_P256	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA_P384	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_DHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384	Yes	TLS 1.2
TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256	Yes	TLS 1.2
TLS_DHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384	Yes	TLS 1.2
TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256	Yes	TLS 1.2
TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA256	Yes	TLS 1.2
TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256	Yes	TLS 1.2
TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384_P384	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256_P256	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256_P384	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384_P384	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256_P256	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256_P384	Yes	TLS 1.2
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA_P256	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA_P384	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA_P256	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA_P384	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_DHE_DSS_WITH_AES_256_CBC_SHA256	Yes	TLS 1.2
TLS_DHE_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA256	Yes	TLS 1.2
TLS_DHE_DSS_WITH_AES_256_CBC_SHA	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_DHE_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0
TLS_DHE_DSS_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0, SSL 3.0
TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA	No	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0, SSL 3.0
TLS_RSA_WITH_RC4_128_MD5	No	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0, SSL 3.0
TLS_RSA_WITH_NULL_SHA256	Yes	TLS 1.2
Only used when application explicitly requests.
TLS_RSA_WITH_NULL_SHA	Yes	TLS 1.2, TLS 1.1, TLS 1.0, SSL 3.0
Only used when application explicitly requests.
SSL_CK_RC4_128_WITH_MD5	No	SSL 2.0
Only used when application explicitly requests.
SSL_CK_DES_192_EDE3_CBC_WITH_MD5	Yes	SSL 2.0
Only used when application explicitly requests.

详情见：windows server 2012 R2 ssl ciphersuites supporet list

可以单个ciphersuit来禁用，但是对CBC的禁用使用这个方法是不生效的，正确的方法见下面。

上面只是文档上的体现的ciphers算法列表，实际环境中的ciphers列表，可以通过以下命令查看

nmap --script ssl-enum-ciphers -p 3389 ip_address
# 会输出对应IP:PORT下使用的ssl ciphers列表

通过设定SSP cipher order来限制cipher - CBC

step 1. 运行中打开gpedit.msc
step 2. Local Computer Policy > Administrative Template > Network > SSL Configuration setting > SSL Cipher Suite Order
step 3. 在弹出的界面中
- 选中Enable
- 编辑tlsv1.2 支持的非CBC的ciphers，拷贝到文本编辑器中，使用”,“连接这些ciphers字符串
  
  可以按照这个来配置，只启用TLSv1.2的GCM相关的加密算法： TLS_DHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384,TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256,TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384,TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256
- 删除原有的SSL Cipher Suites内容，将新的ciphers字符串拷贝进去，然后apply
- 使用命令应用策略gpupdate /force
- 重启服务器

how to disable cbc mode cipher encryption in windows server 2012

同样适用于windows server 2012 R2：windows server 2016+: Manage Transport Layer Security

IMPORTANT: 一定注意，不要根据SSL Cipher Suite Order打开的界面上的右下角提示框里面的内容作为根据来设定ciphers的列表，而需要使用前面提到的nmap命令来设定。它右下角的提示框里面的内容应该是没有更新的，所以内容不对。

3. 禁用掉ssl版本和ssl cipher（RC4,CBC）之后，RDP无法连接是什么原因？

本来禁用掉SSL弱版本和SSL cipher（RC4、CBC）之后，还有对应的GCM算法来支持RDP。但是有些情况下，在windows server 2012 R2中采取了上述限制措施之后，使用nmap查看发现3389端口的ciphers列表为空，实际rdp也无法连接到服务器。

这有可能是因为GCM算法缺失造成的，windows server 2012 R2通过KB2919355这个更新包来提供了GCM的支持。安装完KB2919355这个更新包之后，重启服务器再测试就可以看到GCM的算法支持了。

微软关于增加GCM的官方声明： microsoft support: update add GCM

安装对应更新包的具体方法：在kb2919355下载链接下载更新包之后，需要按照这样的顺序来安装：clearcompressionflag.exe, KB2919355, KB2932046, KB2959977, KB2937592, KB2938439, and KB2934018。

安装对应更新包出问题的解决方法：如果安装的时候遇到了”The update is not applicable to your computer”这个错误，有可能是因为部分依赖更新包没有安装导致的，请在安装KB2919355之前，提前安装KB2939087和KB2975061两个更新包。然后再尝试安装KB2919355更新包。参考文档

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