TLS(传输层安全,Transport Layer Security)是用于在网络上提供通信安全的一种加密协议。它是SSL(安全套接层,Secure Sockets Layer)的继任者,旨在确保两个应用程序之间数据传输的隐私性、完整性和可靠性。TLS广泛应用于Web浏览器和服务器之间的HTTPS连接,但也可以用于其他类型的客户端-服务器通信。
### TLS 的主要功能
1. **加密**:TLS 使用对称加密和非对称加密相结合的方法来保护数据。在会话开始时,客户端和服务器通过非对称加密交换密钥,之后使用这些密钥进行对称加密以高效地加密数据流。
2. **认证**:TLS 通常包括服务器认证,有时也包括客户端认证。这通常是通过数字证书实现的,数字证书由受信任的第三方(称为证书颁发机构,CA)签发,用以验证服务器的身份。
3. **完整性**:TLS 确保数据在传输过程中未被篡改。它使用消息认证码(MAC)或哈希函数来生成一个校验值,接收方可以使用相同的算法来验证数据的完整性。
4. **前向保密**:现代TLS实现了前向保密(Forward Secrecy),这意味着即使长期密钥在未来被泄露,之前会话的密钥也无法被推导出来,从而保护了过去通信的安全性。
### TLS 握手过程
TLS 握手是建立安全连接的关键步骤,以下是简化版的握手流程:
1. **客户端问候 (ClientHello)**:客户端向服务器发送支持的TLS版本、密码套件列表、随机数等信息。
2. **服务器问候 (ServerHello)**:服务器选择并回应一个TLS版本和密码套件,并发送自己的随机数和证书(如果需要的话)。对于某些密码套件,服务器还可能发送临时公钥。
3. **密钥交换**:根据选定的密码套件,客户端和服务器通过交换信息来协商一个共享的秘密(例如,使用Diffie-Hellman密钥交换算法)。这个秘密将用于生成会话密钥。
4. **完成握手**:双方各自发送一个 `Finished` 消息,该消息包含了前面所有握手消息的哈希值,经过加密处理