TLS/SSL 工作原理及握手过程详解

莫比乌斯的日落

已于 2022-04-21 20:55:03 修改

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分类专栏：计算机网络文章标签：网络安全开发语言

于 2022-04-21 20:52:02 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/aliyun3/article/details/124330696

本文详细介绍了HTTPS安全基础TLS/SSL的工作原理，包括基础概念、密钥协商问题及其解决办法，重点解析了TLS/SSL的握手过程。内容涵盖了对称加密、非对称加密、散列函数的作用，以及PKI和CA在密钥协商中的角色，最后详细阐述了TLS/SSL的六个握手步骤。

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前言

本文是对 HTTPS 安全基础、TLS/SSL 工作原理及握手过程的总结。第一部分介绍为 HTTPS 提供安全基础的 TLS/SSL 的基础概念，及数据传输过程中密钥协商的原因。第二部分介绍密钥协商过程中存在的问题，及解决办法，其中会涉及 PKI、CA 等概念。最后介绍 TLS/SSL 的握手过程。

HTTP 和 HTTPS 的区别：https://blog.youkuaiyun.com/aliyun3/article/details/124330329

TLS/SSL 基础概念

概念源自百度百科：传输层安全性协议 TLS（Transport Layer Security），及其前身安全套接层 SSL（Secure Sockets Layer）是一种安全协议，目的是为互联网通信提供安全及数据完整性保障。网景公司（Netscape）在 1994 年推出首版网页浏览器，网景导航者时，推出 HTTPS 协议，以 SSL 进行加密，这是 SSL 的起源。IETF 将 SSL 进行标准化，1999 年公布第一版 TLS 标准文件。随后又公布RFC 5246（2008年8月）与RFC 6176（2011年3月）。在浏览器、邮箱、即时通信、VoIP、网络传真等应用程序中，广泛支持这个协议。主要的网站，如 Google、Facebook 等也以这个协议来创建安全连线，发送数据。目前已成为互联网上保密通信的工业标准。

TLS/SSL 的功能实现主要依赖于三类基本算法：散列函数 Hash、对称加密和非对称加密，其利用非对称加密实现身份认证和密钥协商，对称加密算法采用协商的密钥对数据加密，基于散列函数验证信息的完整性。

散列函数 Hash

常见的有 MD5、SHA1、SHA256，该类函数特点是函数单向不可逆、对输入非常敏感、输出长度固定，针对数据的任何修改都会改变散列函数的结果，用于防止信息篡改并验证数据的完整性。在信息传输过程中，散列函数不能单独实现信息防篡改，因为明文传输，中间人可以修改信息之后重新计算信息摘要，因此需要对传输的信息以及信息摘要进行加密。