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什么是 SSL,什么是 TLS,什么是 HTTPS

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当前,为了保护通信安全,使用最广泛的协议就是 SSL/TLS。

SSL是啥?

先举一个例子。

假设你在你的浏览器里输入了www.demo.com 这个网址,那么你的浏览器就会使用一堆协议来连接Web服务器并返回你想要的页面。返回页面后,你可能会做一些注册、登录之类的操作。

什么是 SSL,什么是 TLS,什么是 HTTPS

这个场景里直接相关的通信协议有以下几个:

  • 浏览器请求页面和解析响应需要使用到 HTTP(Hypertext     Transfer Protocol) 协议。HTTP 使用人类可读的格式来包裹实际请求和响应的内容。也就是说,你可以不在任何工具的帮助下查看和读取HTTP的消息。
  • HTTP 消息使用 TCP(Transmission Control     Protocol) 协议进行封装。TCP 是一个二进制协议,所以并不是人类可读的,通常你需要其它工具才能读懂请求的每个字节是什么意思。
  • TCP 消息又使用     IP(Internet Protocol) 协议来进行封装,而 IP     消息是又被进一步封装 …

同样在这个场景里,任何处于浏览器和Web服务器通信线路中间的人都可以被动的观察和读取您的请求和服务器的响应。而这个人我们叫他中间人(The Man in the Middle,简称MITM)。更糟糕的是,这种MITM攻击者还可以主动篡改和重新排序消息。

这就很糟糕了,你的账户密码,你的信用卡密码,以及你的隐私信息都可以通过这样的方式泄露出去。

所以,在90年代,网景的一个团队发明了 SSL(Secure Sockets Layer) 协议。在那之后,HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure) 协议就允许浏览器通过结合 HTTP 和 SSL 协议来保护它到网站的通信安全了。

通过使用HTTPS协议,上述场景中,MITM 攻击者就无法看到加密的信息了,并且也无法破解、篡改、重放或重新排序信息了。

什么是 SSL,什么是 TLS,什么是 HTTPS

那么 TLS 又是啥?

从 SSL 的第一个版本,到它的最新版 3.0,发生了很多事情。由于不良的设计和算法组合,所有的 SSL 版本都不兼容。

而在 SSL 3.0 发布之后,这个协议正式被移交到了 IETF(InternetEngineering Task Force,互联网工程任务组),该组织的主要工作就是发布RFCs(Request For Comments,请求评议)标准。

这时 SSL 这个名字就正式被弃用了,改为使用 TLS(Transport Layer Security)。而 TLS 1.0 是在 1999 年作为 RFC 2246 发布的。

TLS 的最新版是 TLS v1.3,在 RFC 8446 里进行的描述,发布于2018 年。

现如今,如果网站是 HTTP 的,那么(Chromium内核)浏览器会有一个 NotSecure(不安全)的提示:

什么是 SSL,什么是 TLS,什么是 HTTPS

而如果采用的是 HTTPS,那么网址前面会显示一个锁:

什么是 SSL,什么是 TLS,什么是 HTTPS

现在 TLS 不仅仅是一个保护 Web 安全的协议,它已在不同场景以及不同类型的应用和设备中作为通信安全协议进行应用了。

在 TLS 术语中,两个想要保护通信安全的参与者叫做 Client 和 Server,也就是客户端和服务器。通信的初始化必须由客户端发起。例如在HTTPS 协议里,浏览器就是客户端。

TLS 客户端

而客户端必须被配置好,并且需要提供给它足够的关于它想连接的服务器的信息才行,这些信息通常是 IP 地址和端口号,这样客户端才能建立一个安全的连接。

TLS 客户端的接口,如下图:

什么是 SSL,什么是 TLS,什么是 HTTPS
  • 可以看到 TLS     的客户端包括一些配置信息。例如客户端所支持的SSL/TLS 版本,客户端愿意使用的保护连接的算法,客户端认证服务器的方式等等。
  • 还包括一些关于客户端想连接的服务器的信息。至少要包含 IP     地址和端口号,对于网站来说,通常还包括域名。

一旦拥有了这两个参数,那么客户端接口就可以产生一个安全会话,使用这个安全会话就可以保护通信的安全。这里的这个会话是有状态的,除非让它一直保持连接,否则它是会过期的。有时候,安全会话无法建立成功:例如攻击者尝试篡改连接,或者服务器的配置与客户端不匹配。

TLS 服务器端

TLS 服务器的接口如图:

什么是 SSL,什么是 TLS,什么是 HTTPS

它仅仅需要一些配置信息并等待客户端的请求就可以创建安全连接。

需要提一下的是:TLS 是工作于 TCP 上的协议。如果想保护 UDP 连接,那么可以使用 DTLS(D 表示 Datagram)协议,它用起来和 TLS 挺像。

文章已于2020-05-08修改

原文出处:微信公众号【LillaSvalan vNext】

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/ZrLptZb4Qv2KYh90Sb-A7g

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