什么是SSL/TLS
不使用SSL/TLS的网络通信,一般都是明文传输,网络传输内容在传输过程中很容易被窃听甚至篡改,非常不安全。SSL/TLS协议就是为了解决这些安全问题而设计的。SSL/TLS协议位于TCP/IP协议之上,各个应用层协议之下,使网络传输的内容通过加密算法加密,并且只有服务器和客户端可以加密解密,中间人即使抓到数据包也无法解密获取传输的内容,从而避免安全问题。例如广泛使用的HTTPS协议即是在TCP协议和HTTP协议之间加了一层SSL/TLS协议。
相关术语
在学习SSL/TLS协议之前,首先要了解一些相关概念:
- 对称加密:加密和解密都采用同一个密钥,常用的算法有DES、3DES、AES,相对于非对称加密算法更简单速度更快。
- 非对称加密:和对称加密算法不同,非对称加密算法会有两个密钥:公钥(可以公开的)和私钥(私有的),例如客户端如果使用公钥加密,那么即时其他人有公钥也无法解密,只能通过服务器私有的私钥解密。RSA算法即是典型的非对称加密算法。
- 数字证书:数字证书是一个包含公钥并且通过权威机构发行的一串数据,数字证书很多需要付费购买,也有免费的,另外也可以自己生成数字证书,本文中将会采用自签名的方式生成数字证书。
SSL/TLS流程
使用SSL/TLS协议的服务器和客户端开始通信之前,会先进行一个握手阶段:
客户端发出请求:这一步客户端会生成一个随机数传给服务器;
服务器回应:这一步服务器会返回给客户端一个服务器数字证书(证书中包含用于加密的公钥),另外服务器也会生成一个随机数给客户端;
客户端回应:这一步客户端首先会校验数字证书的合法性,然后会再生成一个随机数,这个随机数会使用第2步中的公钥采用非对称加密算法(例如RSA算法)进行加密后传给服务器,密文只能通过服务器的私钥来解密。
服务器最后回应:握手结束。
握手结
