ssl协议及开源实现openssl

最新推荐文章于 2025-07-10 14:35:32 发布

金布斯

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分类专栏：操作系统基础文章标签： ssl openssl

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/jinbusi_blog/article/details/76039206

SSL（Secure Socket Layer）是一种安全协议，用于HTTP和FTP等协议的安全传输。本文介绍了SSL协议的起源、分层设计、通信流程，特别是HTTPS的通信过程。同时，详细讨论了开源实现OpenSSL，包括其组成部分和openssl工具的使用，如加密、哈希、证书生成等。

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ssl协议

SSL: （Secure Socket Layer）安全套接层，ssl是一套安全协议，被应用层调用，当http调用ssl协议时被称为https，当ftp调用ssl协议时被称为sftp。
lls是一个协议的集合，其中包括：
Handshake协议：包括协商安全参数和密码套件、服务器身份认证（客户端身份认证可选）、密钥交换
ChangeCipherSpec 协议：一条消息表明握手协议已经完成
Alert 协议：对握手协议中一些异常的错误提醒，分为fatal和warning两个级别， fatal类型错误会直接中断SSL链接，而warning级别的错误SSL链接仍可继续，只是会给出错误警告
Record 协议：包括对消息的分段、压缩、消息认证和完整性保护、加密等
HTTPS 协议：就是“HTTP 协议”和“SSL/TLS 协议”的组合。 HTTP over SSL”或“HTTP over TLS”，对http协议的文本数据进行加密处理后，成为二进制形式传输
这里写图片描述

ssl起源

Netscape:1994
v1.0，
1995：sslv2.0
1996：v3.0
IETF:1999
tlsv1.0
2006：tls v1.1 RFC4346
2008: tls v1.2
2015: tls v1.3

分层设计

最底层：基础算法原语的实现，aes，rsa，md5
向上一层，各种算法的实现；
再向上一层：组合算方法实现的半成品；
用各种组件拼装而成的各种成品密码学协议软件；

通信流程

ssl通信的两个阶段：
两阶段协议，分为握手阶段和应用阶段
握手阶段(协商阶段):客户端和服务器端认证对方身份（依赖于PKI体系，利用数字证书进行身份认证），并协商通信中使用的安全参数、密码套件以及主密钥。后续通信使用的所有密钥都是通过MasterSecret生成。
应用阶段:在握手阶段完成后进入，在应用阶段通信双方使用握手阶段协商好的密钥进行安全通信

https的通信流程：

客户端向服务端发起请求，服务端将自己的证书发送给客户端，
客户端个使用内置于系统中的ca的公钥进行解密，解密成功即表示ca是合法的。
如果有需要客户端将自己的证书发送给服务端
客户端生成一个自己的对称密钥，使用服务端的公钥进行加密。发送给服务端。
服务端使用自己的私钥解密收到的加密过的对称密钥，
双方使用对称密钥进行通信，（http协议调用ssl协议对自身的数据进行密钥加密，被加密的http数据为二进制）

ssl协议的开源实现：OpenSSL

ssl作为协议出现，协议是被具体定义的概念，openssl时ssl的具体的实现，openssl也是一套开源的软件。
openssl包括三方面的组件：
openssl: 多用途的命令行工具，包openssl
libcrypto: 加密算法库，包openssl-libs
libssl：加密算法实现模块库，包nss

openssl工具使用

openssl 支持交互式模式，指定参数。

交互式：

？ ：帮助

OpenSSL> ?
openssl:Error: '?' is an invalid command.

Standard commands
asn1parse         ca                ciphers           cms               
crl               crl2pkcs7         dgst              dh                
dhparam