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SSl

SSL

1.什么是SSL?

SSL是一种安全套接层协议,是Web浏览器与Web服务器之间安全交换信息的协议,提供两个基本的安全服务:鉴别与保密。

2.SSL协议的三个特性

  1. 保密:在握手协议中定义了会话密钥后,所有的消息都被加密;

  2. 鉴别:可选的客户端认证,和强制的服务器端认证;

  3. 完整性:传送的消息包括消息完整性检查(使用MAC)。

3.SSL的位置

ssl位于应用层和TCP层之间

初始:应用层数据直接递给传输层

ssl加入后:应用层———>ssl层--->对数据加密,增加自己的ssl头

4.SSL工作原理

a).握手协议(Handshake protocol)

首先握手协议是在应用程序的数据传输之前使用的

其次握手协议是客户机和服务器之间用ssl链接的时候使用的子协议。握手协议是ssl中复杂的协议,它包括客户机和服务器之间的一系列消息。它允许服务器和客户机相互验证,协商加密和MAC算法以及保密密钥,用来保护在SSL记录中发送的数据。

每个握手协议包含以下3个字段

(1)Type:表示10种消息类型之一

(2)Length:表示消息长度字节数

(3)Content:与消息相关的参数

握手协议的4个阶段:

img

(英文的,下面浅说一下)

阶段一:启动逻辑连接,建立这个连接的安全能力

客户机向服务器发出client hello消息并等待服务器响应

服务器向客户机返回server hello消息,对client hello消息中的信息进行确认。

Client hello消息包括Version,Random,Session id,Cipher suite,Compression method等信息。

ClientHello:客户发送CilentHello信息,包含如下内容:
   1.客户端可以支持的SSL最高版本号
   2. 一个用于生成主秘密的32字节的随机数。
   3.一个确定会话的会话ID。
   4.一个客户端可以支持的密码套件列表。(密码套件格式:每个套件都以“SSL”开头,紧跟着的是密钥交换算法。用“With”这个词把密钥交换算法、加密算法、散列算法分开,例如:SSL_DHE_RSA_WITH_DES_CBC_SHA,表示把DHE_RSA(带有RSA数字签名的暂时Diffie-HellMan)定义为密钥交换算法;把DES_CBC定义为加密算法;把SHA定义为散列算法)
   5.一个客户端可以支持的压缩算法列表。
 
ServerHello:服务器用ServerHello信息应答客户,包括下列内容:
  1.一个SSL版本号:取客户端支持的最高版本号和服务端支持的最高版本号中的较低者。
  2.一个用于生成主秘密的32字节的随机数。(客户端一个、服务端一个)
  3.会话ID
  4.从客户端的密码套件列表中选择的一个密码套件
  5.从客户端的压缩方法的列表中选择的压缩方法
 

————————————————
原文链接:https://blog.csdn.net/chengqiuming/article/details/70139813

这个阶段之后,客户端服务端知道了下列内容:
1.SSL版本
2.密钥交换算法、散列算法和加密算法
3.压缩方法
4.有关密钥生成的两个随机数

阶段二:服务器鉴别与密钥交换

在这个阶段,服务器启动SSL,是本阶段消息的唯一发送方,客户机是唯一的接收方.

该阶段有四步:

第一步:证书

服务器将数字证书和到根CA整个链发给客户端,使客户端能用服务器证书中的服务器公钥认证服务器。

第二步:服务器密钥交换(可选)

这里视密钥交换算法而定。


SSL中密钥交换算法有6种:无效(没有密钥交换)、RSA、匿名Diffie-Hellman、暂时Diffie-Hellman、固定Diffie-Hellman、Fortezza。
在SSL阶段1中,已经确定使哪种密钥交换算法。
如果协商过程中确定使用RSA交换密钥,在RSA中,服务器在它的第一个信息中,发送了RSA加密/解密公钥证书。不过,因为预备主秘密是由客户端在下一个阶段生成并发送的,所以第二个信息是空的。


第三步:证书请求(可选)

服务端可能会要求客户自身进行验证。

第四步:服务器握手完成

第二阶段的结束,第三阶段开始的信号。

阶段三:客户机鉴别与密钥交换

客户机启动SSL握手第3阶段,是本阶段所有消息的唯一发送方,服务器是所有消息的唯一接收方,该阶段分为3步。

第一步:证书(可选)

为了对服务器证明自身,客户要发送一个证书信息,这是可选的,在IIS中可以配置强制客户端证书认证。
第二步:客户机密钥交换(Pre-master-secret)

这里客户端将预备主密钥发送给服务端,注意这里会使用服务端的公钥进行加密。
第三步:证书验证(可选)

对预备秘密和随机数进行签名,证明拥有第一步证书的公钥。

阶段四:完成

客户机启动SSL握手第4阶段,使服务器结束。该阶段分为4步,前2个消息来自客户机(改变密码规格值,MD5散列值+SHA散列),后2个消息来自服务器(改变密码规格值,MD5散列值+SHA散列)。

b).记录协议(Record protocol)

记录协议在客户机和服务器握手成功后使用,即客户机和服务器鉴别对方和确定安全信息交换使用的算法后,进入SSL记录协议,记录协议向SSL连接提供两个服务:

(1)保密性:使用握手协议定义的秘密密钥实现

(2)完整性:握手协议定义了MAC,用于保证消息完整性

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c).警报协议(Alert protocol)

客户机和服务器发现错误时,向对方发送一个警报消息。如果是致命错误,则算法立即关闭SSL连接,双方还会先删除相关的会话号,秘密和密钥。每个警报消息共2个字节,第1个字节表示错误类型,如果是警报,则值为1,如果是致命错误,则值为2;第2个字节制定实际错误类型。

文章参考如下,讲解很详细都配图了,比较好懂:

1.https://blog.csdn.net/chengqiuming/article/details/70139813
2.https://zhuanlan.zhihu.com/p/114612812