28.SSL协议及完整交互过程

SSL是Netscape公司所提出的安全保密协议,在浏览器(如Internet Explorer、Netscape Navigator)和Web服务器(如Netscape的Netscape Enterprise Server、ColdFusion Server等等)之间构造安全通道来进行数据传输,SSL运行在TCP/IP层之上、应用层之下,为应用程序提供加密数据通道,它采用了RC4、MD5 以及RSA等加密算法,使用40 位的密钥,适用于商业信息的加密。

开始加密通信之前,客户端和服务器首先必须建立连接和交换参数,这个过程叫做握手(handshake)。

  1. 客户端发出请求(ClientHello)首先,客户端(通常是浏览器)先向服务器发出加密通信的请求,这被叫做ClientHello请求。在这一步,客户端主要向服务器提供以下信息。
    (1) 支持的协议版本,比如TLS 1.0版。
    (2) 一个客户端生成的随机数,稍后用于生成"对话密钥"。
    (3) 支持的加密方法,比如RSA公钥加密。
    (4) 支持的压缩方法。

  2. 服务器回应(SeverHello)服务器收到客户端请求后,向客户端发出回应,这叫做SeverHello。服务器的回应包含以下内容:
    (1) 确认使用的加密通信协议版本,比如TLS 1.0版本。如果浏览器与服务器支持的版本不一致,服务器关闭加密通信。
    (2) 一个服务器生成的随机数,稍后用于生成"对话密钥"。
    (3) 确认使用的加密方法,比如RSA公钥加密。
    (4) 服务器证书。(公钥)

  3. 客户端回应客户端收到服务器回应以后,首先验证服务器证书。如果证书不是可信机构颁布、或者证书中的域名与实际域名不一致、或者证书已经过期,就会向访问者显示一个警告,由其选择是否还要继续通信。 如果证书没有问题,客户端就会从证书中取出服务器的公钥。然后,向服务器发送下面三项信息。
    (1) 一个随机数。该随机数用服务器公钥加密,防止被窃听。
    (2) 编码改变通知,表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。
    (3) 客户端握手结束通知,表示客户端的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值,用来供服务器校验。 上面第一项的随机数,是整个握手阶段出现的第三个随机数,又称"pre-master key"。有了它以后,客户端和服务器就同时有了三个随机数,接着双方就用事先商定的加密方法,各自生成本次会话所用的同一把"会话密钥"。(会话秘钥是采用对称加密方式,而这里的公钥是采用非对称加密)

  4. 服务器的最后回应服务器通过私钥解密收到客户端的第三个随机数pre-master key之后,计算生成本次会话所用的"会话密钥"。然后,向客户端最后发送下面信息。
    (1)编码改变通知,表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。
    (2)服务器握手结束通知,表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值,用来供客户端校验。 至此,整个握手阶段全部结束。接下来,客户端与服务器进入加密通信,就完全是使用普通的HTTP协议,只不过用"会话密钥"加密内容。

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