SSL/TLS，信息安全的守护者

一、SSL/TLS 核心概念

1. 作用

   • 在传输层（TCP）之上提供安全通信，实现：
     • 加密（防窃听）
     • 身份认证（防伪装）
     • 数据完整性（防篡改）

2. 版本演进

   • SSL 1.0 → SSL 2.0 → SSL 3.0 → TLS 1.0 → TLS 1.1 → TLS 1.2 → TLS 1.3
   • 现代主要使用 TLS 1.2/1.3。

二、核心加密技术

三、TLS 握手流程（以 TLS 1.2 为例）

Mermaid 序列图

四、关键步骤详解

1. ClientHello

   • 客户端发送支持的 TLS 版本、随机数 (ClientRandom)、密码套件列表（如 TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256）。

2. ServerHello + Certificate

   • 服务器选择密码套件，发送随机数 (ServerRandom) 和数字证书（包含公钥）。

3. 密钥交换

   • RSA 模式：客户端生成预主密钥（PreMasterSecret），用服务器公钥加密后发送。
   • ECDH/DH 模式：双方交换临时公钥，通过算法生成共享密钥。

4. 生成会话密钥

   MasterSecret = PRF(PreMasterSecret, "master secret", ClientRandom + ServerRandom)
   

   • 会话密钥（加密密钥、MAC 密钥）从 MasterSecret 派生。

5. Finished 消息

   • 双方发送加密的 Finished 消息，验证握手过程未被篡改。

五、TLS 1.3 优化

1. 简化握手

   • 合并消息，1-RTT（一次往返）完成握手。
   • 0-RTT 模式（有重放攻击风险）。

2. 增强安全性

   • 移除不安全算法（RSA 密钥交换、SHA-1、RC4 等）。
   • 所有握手消息加密（ServerHello 后启用）。

六、常见密码套件解析

示例：TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256

• ECDHE：密钥交换算法（前向安全）
• RSA：证书签名算法
• AES_128_GCM：对称加密算法（128 位 AES-GCM）
• SHA256：完整性校验算法

七、数字证书验证流程

八、总结

• 核心目标：通过非对称加密安全交换对称密钥。
• 关键安全特性：前向保密（PFS）、身份认证、防重放攻击。
• 最佳实践：启用 TLS 1.3，使用强密码套件（如 AES-GCM），定期更新证书。