加解密与HTTPS（4）

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在互联网应用中，安全性问题已经越来越突出。从DDoS攻击、矿机劫持、乌云事件（白帽子变成黑帽子），到窃听、偷拍、强制植入（广告），参与互联网应用的软硬件设备越来越多。PC服务器、移动终端（手机、POS机、扫码枪、OBD）、各类NB-IoT/IoT终端、固件电路板（树莓派）等等，都可能成为被攻击的对象。

其实，所有这些问题，归纳起来就是三大风险：

1、偷窃：窃听、偷拍、倒卖、劫持；

2、篡改：包头、包内容、植入；

3、冒充：伪造、钓鱼。

所以，早在上个世纪（1994），为了解决这种网络通信的安全风险，有一群聪明人（NetScape公司）提出了一个解决方案：

1、通过引入加密与解密技术，来杜绝偷窃问题；

2、通过引入信息摘要与校验和，来杜绝篡改问题；

3、通过引入第三方认证机构，来杜绝身份冒充问题。

在上述背景下，SSL产生了，SSL全称是Secure Sockets Layer（安全套接字层），是为网络通信提供安全保障及数据完整性的一种安全协议。SSL位于TCP/IP与各种应用层协议之间，为通讯提供安全支持。SSL包含记录层与传输层，主流HTTP服务器都支持SSL。

SSL的基本运行过程包括下面几步：

1、客户端发出加密通信请求（ClientHello），并向服务器提供：用于会话密钥的随机数（第一个随机数）、加密算法和压缩算法；

2、服务器收到请求并向客户端回应（ServerHello）：用于会话密钥的随机数（第二个随机数）、加密算法、压缩算法、服务器证书，以及索取客户端证书；

3、客户端收到服务器回应后，先验证服务器证书，否则显示警告，选择继续或终止访问。再从服务器证书中取出公钥，并向服务器发送：用服务器公钥加密的随机数（第三个随机数，pre-master key）、编码改变通知、客户端握手结束通知（前述所有内容的Hash值，给服务端校验）；

4、服务器收到请求并作出当前会话的最后回应（ServerHello）：收到第三个随机数并计算生成会话密钥，向客户端发送数据、编码改变通知、之前商定的加密方法、密钥和服务器握手结束通知（前述所有内容的Hash值，给客户端校验）；

5、整个握手阶段结束。客户端与服务器通过HTTP及会话密钥进行消息通信。

需要注意的是：在最后一步「服务端收到第三个随机数并向客户端发送数据」时，以及后续的内容传输，采用的都是对称加密算法，原因是效率问题。

Netscape公司推出了SSL，而IETF（The Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）将SSL进行扩展并制定了一系列标准之后，提出了TLS。

TLS是SSL的升级版，是为了适应更广泛的应用场景，它的全称是Transport Layer Security（传输层安全），是继SSL之后的一种为保障互联网通信安全及数据完整性的安全协议。总的来说：

TLS1.0对应SSL3.1

TLS1.1对应SSL3.2

TLS1.2对应SSL3.3

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