TLS连接过程

Https连接过程需要在正式收发数据前建立TLS连接,确保安全性。

TLS建立在TCP之上,建立TLS连接前需要TCP4次握手。然后进行TLS连接。在连接中要完成秘钥交换,交换算法不同,握手过程细节也会不同。

ECDHE握手过程

ECDHE握手过程(图片来自透视Http协议课程)

浏览器发送Client Hello消息

  • 客户端向服务器打招呼,消息中包含客户端生成的随机数C,客户单的TLS版本号,可使用的密码套件列表及扩展列表。
  • 后续需要对比TLS版本号,用随机数计算秘钥。

服务器发送Server Hello消息

  • 服务器向客户端打招呼,消息包含服务器生成的随机数S,确认TLS版本号,从客户端可用密码套件列表中选用的密码套件。
  • 还需包含数字证书,用于验证。
  • 以及秘钥交换算法的参数(也就是公钥),需包含签名认证。
  • 并确认已收到了Client Hello信息。

客户端验证并计算主密钥

  • 对收到的证书和签名进行验证。
  • 验证成功后向服务器发送送秘钥交换算法的参数。
  • 服务器接收到客户端的秘钥交换算法参数(也就是私钥),开始计算master secret。先生成pre-master,根据pre-master和两个随机数算出master secret(主秘钥)。
  • 客户端也进行主秘钥的计算。之所以称为主密钥,是因为根据主密钥可生成多个会话秘钥由于不同的具体加密,如:客户端发送用的会话秘钥、服务端用的会话秘钥。
  • 目前都是明文通信,所以秘钥的生成必须很讲究,各部计算都需随机性极强的算法,保证安全性。

验证加密通信并验证

至此加密通信所用的秘钥都已生成,在此之前都是明文发送。客户端通知服务器启用加密通信并加密发送之前所发信息的摘要,服务器也做一样的事,用于验证加密通信是否可行。发送的两个消息分别是“Change Cipher Spec”和“Finished”。之后就可使用加密的Http请求和响应。

双向认证

上述方式验证了服务器的安全性,而服务器验证客户端可用更多方式,比如账号密码,此时已经达到了加密通信的标准。

更深层次的客户端验证,也可Client Hello中出示客户端证书,用以验证。最终实现更为安全的双向验证。比如银行的U盾。

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