9、公钥基础设施（PKI）技术详解：从TLS到多种应用场景

公钥基础设施（PKI）技术详解：从TLS到多种应用场景

1. TLS v1.3 概述

TLS（传输层安全协议）各版本在功能上都会协商会话密钥，用于保护传输中的数据包。TLS v1.3 对密钥协商进行了显著限制，并通过各种扩展改变了数据结构。

1.1 临时密钥的强制使用

TLS v1.3 的一个重大变化是对临时密钥的强制要求。当 TLS 服务器拥有公钥证书时，其公钥和私钥通常是静态的，可用于多个会话。而临时密钥是服务器为每个会话动态生成的，生命周期极短，可能只有几秒，因此没有足够时间获取临时公钥证书。

临时密钥的使用影响了密钥协商和密钥传输方法：
1. Diffie - Hellman（DH）密钥协商协议 ：必须使用临时（DHE）密钥，但 IETF 规范和 X9.42 标准在 DHE 处理方式上存在差异。
2. 椭圆曲线 Diffie - Hellman（ECDH）密钥协商协议 ：必须使用临时（ECDHE）密钥，IETF 规范和 X9.63 标准在 ECDH 处理方式上也有不同。
3. RSA 密钥传输 ：由于该算法无法支持临时密钥，已被弃用。不过，RSA 数字签名仍用于证书签名、临时密钥签名和相互认证。

临时密钥背后的安全概念是前向保密（Forward Secrecy），也称为完美前向保密（PFC），它是应对静态密钥泄露的一种对策。如果 TLS 服务器的静态私钥泄露，攻击者可以重放 TLS 握手，重新建立会话密钥，从而解密之前认为安全的传输数据。

1.2 静态密钥泄露风险