1 协议 TLS 的要点

1.1 协议 TLS 的位置

1.2 TLS 与应用层协议独立无关

1.3 协议 TLS 具有双向鉴别的功能

1.4 TLS 建立安全会话的工作原理

TLS 的握手阶段

TLS 的会话阶段

1.5 TLS 传送的记录格式

2 协议 TLS 必须包含的措施

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运输层安全协议

现在广泛使用以下两个协议：

-安全套接字层 SSL (Secure Socket Layer)

-运输层安全 TLS (Transport Layer Security)

1 协议 TLS 的要点

·安全套接层 SSL 由 Netscape 于 1994 年开发，广泛应用于基于万维网的各种网络应用（但不限于万维网应用）。

·SSL 作用在端系统应用层的 HTTP 和运输层之间，在 TCP 之上建立起一个安全通道，为通过 TCP 传输的应用层数据提供安全保障。

·1999 年，IETF 在 SSL 3.0 基础上设计了 TLS 1.0，为所有基于 TCP 的网络应用提供安全数据传输服务。

·2018 年 8 月，IETF 发布了经历了 28 个草案后才通过的最新版本TLS 1.3 [RFC 8446，建议标准]（不向后兼容）。

·2020 年，旧版本 TLS 1.0/1.1 均被废弃。

1.1 协议 TLS 的位置

·在发送方，TLS 接收应用层的数据，对数据进行加密，然后把加密后的数据送往 TCP 套接字。

·在接收方，TSL 从 TCP 套接字读取数据，解密后把数据交给应用层。

1.2 TLS 与应用层协议独立无关

·TLS 提供了一个简单的带有套接字的应用程序接口 API，与 TCP 的API 相似。

·应用层使用 TLS 最多的就是 HTTP。TLS 可用于任何应用层协议。

·应用程序 HTTP 调用 TLS 对整个网页进行加密时，网页上会提示用户，在网址栏原来显示 http 的地方，现在变成了 https。

·s 代表 security，表明现在使用的是提供安全服务的 HTTP 协议（TCP 的 HTTPS 端口号是 443，而不是平时使用的端口号 80）。

1.3 协议 TLS 具有双向鉴别的功能

·常用单向鉴别：客户端（浏览器）需要鉴别服务器，确信即将访问的网站服务器是安全和可信的。

·两个前提：

1.服务器需要有一个有效的 CA 证书来证明自己。CA 证书是运输层安全协议 TLS 的基石。

2.浏览器应具有一些手段来证明服务器是安全和可信的。

·建立安全会话两个阶段：

1.握手阶段：使用握手协议

2.会话阶段：使用记录协议

1.4 TLS 建立安全会话的工作原理

TLS 的握手阶段

·验证服务器，生成会话阶段所需的共享密钥

1.协商加密算法。 （1）浏览器 A 向服务器 B 发送浏览器的 TLS 版本号和一些可选的加密算法。 （2）B 从中选定自己所支持的算法（如 RSA），并告知 A，同时把自己的 CA 数字证书发送给 A。

2.服务器鉴别。（3）客户 A 用数字证书中 CA 的公钥对数字证书进行验证鉴别。

3.生成主密钥。（4）客户 A 按照双方确定的密钥交换算法生成主密钥 MS (Master Secret)。 （5）客户 A 用 B 的公钥 PKB 对主密钥 MS 加密，得出加密的主密钥 PKB(MS)，发送给服务器 B。

4.服务器 B 用自己的私钥把主密钥解密出来 ：SKB(PKB(MS)) = MS 。这样，客户 A 和服务器 B 都有了为后面数据传输使用的共同的主密钥 MS。

5.生成会话密钥（7）和（8）。为了使双方的通信更加安全，客户 A 和服务器 B 最好使用不同的密钥。主密钥被分割成 4 个不同的密钥。每一方都拥有这样 4 个密钥（注意：这些都是对称密钥）：

·客户 A 发送数据时使用的会话密钥 KA

·客户 A 发送数据时使用的 MAC 密钥 MA

·服务器 B 发送数据时使用的会话密钥 KB

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