ลูกค้าสามารถถอดรหัสข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ได้หรือไม่หากไม่มี Private Key? (สรุป: ไม่ได้

เมื่อคุณใช้งานเว็บไซต์หรือบริการที่ปลอดภัยผ่าน HTTPS หรือ WSS (WebSocket แบบเข้ารหัส) เบราว์เซอร์ของคุณและเซิร์ฟเวอร์จะทำการ "จับมือ" กันด้วยวิธีเข้ารหัสลับเบื้องหลัง เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีใครแอบดูข้อมูลของคุณได้ คำถามที่หลายคนสงสัยคือ: "ถ้าลูกค้าได้ Public Key ของเซิร์ฟเวอร์มา เขาก็สามารถถอดรหัสข้อมูลได้ใช่ไหม?" หรือ "ลูกค้าจำเป็นต้องใช้ Private Key ของเซิร์ฟเวอร์เพื่อถอดรหัสข้อมูลหรือเปล่า?"

สรุป: ไม่ได้! ลูกค้าไม่เคยได้รับ Private Key ของเซิร์ฟเวอร์ และไม่จำเป็นต้องมีมันด้วย

มาดูกันว่าทำไม

เข้าใจ TLS: สองขั้นตอนหลัก

TLS (Transport Layer Security) ซึ่งเป็นโปรโตคอลที่อยู่เบื้องหลัง HTTPS และ WSS ทำงานผ่าน 2 ขั้นตอนหลัก:

1. ขั้นตอนจับมือ (Handshake) – การเข้ารหัสแบบอสมมาตร

ลูกค้าเชื่อมต่อและได้รับ Certificate ของเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งมี Public Key อยู่
ทั้งสองฝ่ายใช้ Public Key นี้ในการแลกเปลี่ยนความลับร่วมกันอย่างปลอดภัย: เรียกว่า Session Key
อาจเป็นการส่ง "pre-master secret" โดยเข้ารหัสด้วย Public Key ซึ่งเซิร์ฟเวอร์เท่านั้นที่ถอดรหัสได้ด้วย Private Key
หรือใช้การแลกเปลี่ยนกุญแจแบบ Diffie-Hellman โดยเซิร์ฟเวอร์เซ็นข้อความด้วย Private Key เพื่อยืนยันตัวตน

ในขั้นตอนนี้ Private Key ใช้เฉพาะในการถอดรหัสเล็กน้อยหรือเซ็นข้อความเท่านั้น และไม่เคยถูกส่งออกไป

2. ขั้นตอนสื่อสารข้อมูล (Data Exchange) – การเข้ารหัสแบบสมมาตร

หลังจากทั้งสองฝ่ายตกลงกันได้แล้ว Session Key จะถูกใช้เพื่อเข้ารหัสข้อมูลทั้งหมด
เป็น Symmetric Key คือทั้งลูกค้าและเซิร์ฟเวอร์ใช้กุญแจเดียวกันในการเข้ารหัสและถอดรหัส
กุญแจนี้ใช้แค่ในเซสชันเดียวและไม่เคยถูกส่งผ่านเครือข่าย

สรุป:

Private Key ของเซิร์ฟเวอร์ใช้เฉพาะในช่วง Handshake เท่านั้น
Session Key ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลจริงทั้งหมด

Public Key มาจาก Private Key

Public Key ของเซิร์ฟเวอร์เกิดจากการคำนวณทางคณิตศาสตร์จาก Private Key เมื่อสร้างคู่กุญแจ (เช่น RSA หรือ ECDSA)

Public Key สามารถแจกจ่ายให้ใครก็ได้ อยู่ใน Certificate
Private Key ต้องเก็บไว้ที่เซิร์ฟเวอร์และห้ามหลุดเด็ดขาด
ทั้งสองกุญแจสัมพันธ์กัน: ข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสด้วยหนึ่ง จะถอดได้ด้วยอีกอันเท่านั้น

แผนภาพลำดับ: กระบวนการ TLS Handshake และการรับส่งข้อมูล

sequenceDiagram
    participant Client
    participant Server

    Client->>Server: ClientHello (random, cipher suites)
    Server->>Client: ServerHello (random, cert with public key)
    Server-->>Client: [Optional] Certificate Request
    Note over Server: Server uses Private Key to sign handshake messages

    Client->>Server: Pre-master secret (encrypted with Public Key)
    Note over Server: Decrypts with Private Key
    Client-->>Server: ChangeCipherSpec
    Server-->>Client: ChangeCipherSpec
    Client->>Server: Finished (encrypted with Session Key)
    Server->>Client: Finished (encrypted with Session Key)

    Note over Client,Server: Secure channel established using Session Key
    Client-->>Server: Encrypted data
    Server-->>Client: Encrypted response

ทำไมลูกค้าไม่ต้องใช้ Private Key ของเซิร์ฟเวอร์?

ลูกค้าใช้ Public Key ของเซิร์ฟเวอร์เพื่อช่วยสร้าง Session Key
หลังจากจับมือเสร็จ ทั้งสองฝ่ายจะมี Session Key เดียวกัน
ข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ถูกเข้ารหัสด้วย Session Key และลูกค้าสามารถถอดรหัสได้ด้วยกุญแจเดียวกัน

ลูกค้าไม่จำเป็นต้องรู้หรือมี Private Key ใด ๆ เลย

ถ้าเซิร์ฟเวอร์ไม่มี Private Key ล่ะ?

เซิร์ฟเวอร์จะไม่สามารถจับมือ TLS ได้เลย
ไม่สามารถถอดรหัส pre-master secret หรือเซ็นข้อความระหว่าง handshake ได้
ผลลัพธ์: การเชื่อมต่อล้มเหลว ทันที

สรุปตารางการใช้กุญแจใน TLS

ประเภทกุญแจ	ใครถือครอง	ใช้ทำอะไร
Public Key	อยู่ใน Certificate	ลูกค้าใช้ในการเข้ารหัสและยืนยันตัวตน
Private Key	มีเฉพาะเซิร์ฟเวอร์	ใช้ถอดรหัสหรือเซ็นข้อมูลในการจับมือ
Session Key	ทั้งสองฝ่าย	ใช้เข้ารหัสข้อมูลจริงทั้งหมดในเซสชัน

สรุปท้ายบทความ

Private Key ของเซิร์ฟเวอร์เปรียบเหมือนกุญแจแม่กุญแจ ที่ต้องเก็บไว้ในเซิร์ฟเวอร์ตลอดเวลา ใช้แค่ในการยืนยันตัวตนหรือถอดรหัส pre-master ช่วงเริ่มต้นเท่านั้น

หลังจากจับมือเสร็จ ระบบจะใช้ Session Key แทน ซึ่งปลอดภัย รวดเร็ว และใช้แค่ในเซสชันนั้น ๆ เท่านั้น

ดังนั้น ลูกค้าไม่จำเป็นต้องมีหรือใช้ Private Key ของเซิร์ฟเวอร์เลย — และไม่ควรด้วย!