גחלת עורית מתפתחת בעקבות חדירת כמות קטנה של נבגים דרך חתך או שריטה בעור. הדגירה נמשכת 5-יומיים עד להיווצרות הרעלנים. פפולה במקום החתך הופכת לשלפוחית המכילה חיידקים. כשמשתנה צבעה לשחור היא פוקעת ונוצר נגע שחור שבקרבתו שלפוחיות משניות ובצקות. לאחר 3-2 שבועות הנגע מתקלף ונושר. ללא טיפול עלול להתפשט הזיהום לקשרי הלימפה, אולם מתן אנטיביוטיקה מקטין את התמותה ל-1%. אין דיווחים על הדבקה מאדם לאדם אך לא ניתן לשלול את האפשרות שהמחלה תועבר במגע ישיר עם נגע המכיל חיידקים.
גחלת נשימתית אינה מדבקת ומהווה פחות מ-5% מכלל התחלואה בבני אדם. מחלת גחלת מצורה זו מתחלקת לשני שלבים: השלב הראשון דומה בסימניו לזיהום נשימתי ממקור נגיפי – חום לא גבוה, חולשה, כאבי שרירים, שיעול ללא ליחה ולעיתים לחץ קל בחזה. לאחר 4-1 ימים באה הקלה בסימנים ובשלב השני מופיעה מצוקה נשימתית קשה, הזעה מרובה ותשישות. תיתכן בצקת חזה וצוואר. שלב זה נמשך יומיים. לעיתים מתפתח כשל רב-מערכתי המסתיים במות החולה. דלקת קרום המוח פורצת ב-50% מהמקרים, בהם ייתכנו אובדן הכרה ופרכוסים. שיעור התמותה מוערך ב-95%.
גחלת המעי היא מחלה נדירה ביותר. לאחר 5-יומיים מיום אכילת הבשר המזוהם מופיעים בחילה, הקאה, כאב בטן וחום, וכן שלשול דמי ורעלת. המחלה מתאפיינת בהקאות דמיות ובשלשולים רבים. שיעור התמותה עומד על כ-50%. ייתכן מצב בו גחלת נשימתית וגחלת מעי תוקפות יחד (סביר במקרים של הידבקות מנבגים רבים, במלחמה ביולוגית, למשל).
מניעת המחלה לאחר חשיפה וטיפול.
גם לאחר חשיפה למספר רב של נבגים ניתן למנוע את התפתחות המחלה באמצעות מתן טיפול אנטיביוטי. עיתוי תחילת הטיפול המומלץ הוא 24 השעות הראשונות מהחשיפה הנשימתית. הצורך בסעד מהיר נובע מתקופת הדגירה הקצרה.
הטיפול בגחלת עורית – ההדבקה העורית נחשבת לקלה בדרך כלל, ואחוזי ההבראה ממנה גבוהים גם ללא טיפול אנטיביוטי. מאחר שקיימת סכנה להתפשטות המחלה למערכת הדם ולעצבים, הטיפול חשוב בכל אופן: פניצילין במתן פומי במקרה הקל, ופניצילין במתן ורידי במינון גבוה במחלה המתקדמת. במקרים של זנים העמידים לפניצילין דווח על טיפול מוצלח בטטראציקלינים. מריחת משחות אנטיביוטיות על הנגע אינה עוזרת להבראתו, אולם מומלצת רחיצתו במים ובסבון.
הטיפול בגחלת נשימתית – מומלצת נתינת אנטיביוטיקה מקבוצת הפניצילין לכל חולה עם חום החשוד כחולה גחלת; הטיפול יופסק רק עם שלילת המחלה. באירוע רב-נפגעים מומלץ מתן פומי, באירוע מוגבל מומלץ טיפול תוך-ורידי. בחשיפה למנה גבוהה ביותר או במחלה משתוללת יש להוסיף אנטיביוטיקה נוספת לטיפול.
בשנת 2012 דיווח צוות חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו על גילוי תרכובת אנטיביוטית חדשה, מקבוצת המקרולידים (Macrolide), שנקראת Anthracimycin. תרכובת זו נמצאה יעילה מאוד בהשמדת חיידקי "B. anthracis".
Secure Sockets Layer (בקיצור: SSL), ובגרסתו המעודכנת יותר Transport Layer Security (אבטחת שכבת התעבורה; בקיצור: TLS) הם פרוטוקולי האבטחה הפופולריים והחשובים ביותר של רשת האינטרנט. כמעט כל אתרי האינטרנט המוגנים באמצעים קריפטוגרפיים מסתמכים על פרוטוקולים המהווים חלק מהחבילה SSL/TLS. מסחר אלקטרוני, בנקאות מקוונת, דואר אלקטרוני, VoIP, מחשוב ענן ועוד. SSL/TLS נתמך על ידי מרבית הדפדפנים המודרניים.
SSL/TLS הוא פרוטוקול ורסטילי שמטרתו אבטחת שיחת שרת/לקוח בשיטות קריפטוגרפיות חזקות והוא אמור למנוע ציתות, זיוף, או חבלה (שינוי זדוני) של המידע העובר בין השרת והלקוח. מאפשר חיבור אנונימי, אימות שרת (חד-צדדי) או אימות דו-צדדי, תוך שמירה על דיסקרטיות ושלמות המסרים. שלוש נקודות עיקריות שהפרוטוקול אמור לתת להן מענה הן:
בפרוטוקול תקשורת שתומך במצב SSL כאופציה, על הלקוח ליידע את השרת על רצונו לעבור לתקשורת מאובטחת, דרך אחת היא להשתמש בפורט ייעודי (מקובל להוסיף את האות s) שהוקצה על ידי ICANN כמו שער 443 של HTTPS או שערים 989/990 של FTPS. דרך אחרת היא לנצל מנגנון תלוי פרוטוקול ספציפי (כמו בקשת STARTTLS בדואר אלקטרוני) כדי לשלוח לשרת בקשה לעבור למצב של SSL/TLS.
היסטוריה של SSL.
פרוטוקול SSL המקורי פותח על ידי חברת נטסקייפ. גרסה 1.0 לא פורסמה מעולם בשל פגמים חמורים. גרסה 2.0 שוחררה בפברואר 1995. היא הסתמכה בעיקר על RSA כמערכת מפתח ציבורי עם תעודה תואמת X.509 וצופן בלוקים כמו DES, DES משולש או RC4 וכן פונקציות הגיבוב MD5 ו-SHA-1. מפני שעדיין הכילה ליקויי אבטחת מידע רבים הוחלט ב-1996 להחליפה בגרסה 3.0 שתוכננה כולה מחדש על ידי צוות מהנדסים בראשות Paul Kocher. בגרסה האחרונה הוחלפו מרבית הפרוטוקולים, נוספה תמיכה ב-פרוטוקול דיפי-הלמן, FORTEZZA (מערכת ההצפנה של ממשלת ארצות הברית) וחתימה דיגיטלית DSA והיא למעשה הבסיס של SSL/TLS המודרני בשינויים אחדים. גרסה 3 המקורית נרשמה ב- למטרות היסטוריות.
היסטוריה של TLS.
פרוטוקול TLS זהה לפרוטוקול SSL גרסה 3, למעט מספר הבדלים מינוריים, בעיקר הטיפול בקוד אימות מסרים (הוספת HMAC) ושיטת גזירת המפתח. ב-TLS מפתח השיחה הוא פונקציה פסאודו-אקראית (PRF) של תוכן סודי אקראי שנוצר על ידי שני הצדדים במשותף. כמו כן מספר אלגוריתמים קריפטוגרפיים הוכרזו כמנדטוריים כמו פרוטוקול דיפי-הלמן, DSA ו-AES. גוף התקינה IETF המליץ על TLS גרסה 1.0 ב-1999 בהצעה כשדרוג של SSL גרסה 3. ב-2006 פורסמה גרסה 1.1 ונכון לשנת 2015, הגרסה העדכנית היא TLS 1.2 לפי שהוצעה באוגוסט 2008. ביוני 2015 פורסמה טיוטה TLS 1.3 שנכנסה לשימוש ב-2018.
Secure Socket Layer.
לפי מודל ה-OSI פרוטוקול SSL שוכן בשכבת השיחה, בין שכבת התעבורה (4) לשכבת היישום (7). בהקשר של פרוטוקולי האינטרנט המשמעות היא בטווח שבין TCP/IP ל-HTTP ,FTP, SMTP וכדומה. SSL אינו כולל מנגנון סינכרון מובנה ומסתמך על שכבת הקו שתחתיו. SSL מתחלק לשתי שכבות עיקריות, כמתואר בתרשים.
בלחיצת היד משיגים שלושה יעדים:
תמיכה בגרסאות.
כדי לתמוך במערכות ישנות (legacy servers) במהלך המשא ומתן בין השרת והלקוח לפני שמתקבלת ההחלטה לגבי גרסת הפרוטוקול, ברירת המחדל היא שהלקוח מציע את הגרסה העדכנית ביותר שהוא תומך בה ואם לחיצת היד נכשלת מתחיל "ריקוד" של הורדה בגרסאות (downgrade). למשל אם הלקוח הציע גרסה 1.2 והשרת תומך רק בגרסה 1.0 הלקוח יחזור על בקשת ההתחברות מספר פעמים לפי הצורך עם גרסאות נמוכות יותר עד ששני הצדדים מסכימים. נקודת תורפה כאן היא שלפעמים ההורדה בגרסה עלולה להתרחש שלא במכוון (מבלי שהצדדים הלגיטימיים יהיו מודעים) אם בגלל תקלה או מה שחמור יותר בשל תוקף אקטיבי שמנסה בשיטת התקפת אדם באמצע להתערב כדי להוריד את הגרסה במכוון, כך שהצדדים יתקשרו ביניהם בגרסה שנוח לו לתקוף.
תיאור מהלך התקשרות בסיסי.
התרשים משמאל מתאר את הווריאציות השונות של פרוטוקול SSL. האות S מסמלת משלוח מסרים מאומתים מצד השרת. C מסמן אימות לקוח אופציונלי. E מייצג גרסה שבה משתמשים במפתחות ארעיים של פרוטוקול שיתוף מפתח דיפי-הלמן. R פירושו חידוש שיחה. צמד המסרים ChangeCipherSpec/Finished של הלקוח והשרת מתבצעים בסדר שונה אחד מהשני, אילו של השרת נשלחים מיד לאחר ServerHello.
ערכות הצפנה.
לפני ששרת ולקוח מתחילים לתקשר ביניהם, עליהם להסכים תחילה על סוג מערכת ההצפנה שישתמשו בה ואורך המפתחות. פרוטוקול TLS תומך במגוון רחב של אלגוריתמים והם מתחלקים לשלושה סוגים עיקריים; הצפנה, אימות והחלפת מפתחות. לצורך הצפנה TLS תומך במגוון רחב של אלגוריתמים סימטריים, למעט RC4 כולם עדיין בשימוש בדרגות שונות של ביטחון בהתאם לצורך (להלן טבלה שמכילה פירוט של האלגוריתמים). לצורך אימות TLS משתמש בשתי שיטות עיקריות HMAC ו-GOST. כאשר HMAC מגיע בשלוש גרסאות HMAC-SHA1 ו-HMAC-SHA256/384, HMAC-MD5. צופן GOST מקבל מפתח באורך 256 סיביות וגודל בלוק באורך 64 סיביות.
לצורך החלפת מפתחות קיימים מספר אלגוריתמים שהם וריאציות של RSA או דיפי הלמן; אלגוריתם שיתוף מפתח RSA (נקרא TLS_RSA), פרוטוקול דיפי-הלמן (TLS_DH), פרוטוקול דיפי-הלמן עם מפתח-ארעי (TLS_DHE) האות E (קיצור של Ephemeral) מייצגת מצב שבו משתמשים במפתחות אקראיים וחד-פעמיים ולא עם מפתחות קבועים, דיפי הלמן בעקום אליפטי (TLS_ECDH), דיפי הלמן עם מפתח-ארעי בעקום אליפטי (TLS_ECHE), דיפי-הלמן אנונימי (TLS_DH_anon), פרוטוקול דיפי-הלמן עם מפתח משותף מראש (TLS_PSK) ופרוטוקול אימות סיסמה בטוח (TLS_SRP). בפרוטוקול האנונימי לא מתבצע אימות לקוח או שרת כלל ולכן מטעמי ביטחון משתמשים בהם לעיתים נדירות. מתוך האלגוריתמים המנויים TLS_DHE ו-TLS_ECDHE מספקים ביטחון לפנים (forward secrecy) במובן שפריצה לא מסכנת מפתחות ששותפו בעבר. בנוסף אורך מפתחות ההצפנה יכול להשתנות בכל אחד מהאלגוריתמים המנויים מה שמרחיב את רמות הביטחון שאפשר להשיג. בעשור הקודם מקובל היה שהמפתחות יהיו באורך של לפחות 768 סיביות, בעקבות גילויים חדשים עם פרוץ פרשת סנאודן, חוקרים סבורים שהמעבר למפתחות חזקים יותר בלתי נמנע. ביולי 2013 הכריזה גוגל ששרתיה יעברו למפתחות באורך 2048 סיביות.
Datagram Transport Layer Security.
פרוטוקול DTLS הוא הרחבה של פרוטוקול TLS לרשת תקשורת מיתוג מנות. הפרוטוקול מעוצב כך שהוא מאפשר זרימה של הנתונים בשיטת דטא-גרם. אבל צריך להביא בחשבון סידור מחדש או איבוד חבילות. הגרסה 1.2 של פרוטוקול DTLS פורסמה ב-2012 בהצעה ונועדה לעבודה עם פרוטוקול UDP. גרסת DCCP מ-2008 נקראת . הצעה עבור פרוטוקול SCTP והצעה לפרוטוקול Secure Real-time Transport Protocol.