SSL/TLS 协议 |

讲述 HTTP 核心 SSL/TLS 协议，本篇从 SSL/TLS 发展历史到握手以及传输的详细过程来讲解。

SSL/TLS 协议

SSL/TLS 在计算机网络模型中位于 传输层 和 应用层 之间的协议，例如 TCP/IP 与 HTTP 之间，它通过 握手协议 (Handshake Protocol) 和 传输协议 (Record Protocol) 来解决传输安全的问题。

SSL 是 NetScape 公司设计发布，更新到 SSL3.0 之后， IETF 将 SSL 标准化改名为 TLS，发布 1.0 版，最新版本为 TLS 1.3

SSL/TLS 运行过程

主要有两个阶段： 握手 和 传输

握手协议 就是建立起连接的过程，这个阶段采用 非对称加密，这个过程完毕后会生成一个 对话秘钥
传输协议 过程，就是用这个 对话秘钥 使用 对称加密 进行传输
之所以这样做，是因为，非对称加密是很耗性能的。而握手协议过程中，使用数字证书保证了公钥的安全性。当然这个过程既可以双向证书验证，也可以只验证服务端的证书单向证书验证

SSL/TLS 运行过程：

客户端发出请求 (Client Hello)

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。客户端主要向服务器提供以下信息：

支持的 SSL/TLS 协议版本
支持的加密套件列表 (cipher suite)
支持的压缩算法列表 (compression methods)，用于后续的压缩传输
产生的一个随机数 random_C(random number)，客户端有存留，稍后用于生成 "对话密钥 (session key)"

服务端回应 (Server Hello)

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：

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
确认加密套件，压缩算法
产生的一个随机数 random_S(random number)，服务端有存留，稍后用于生成 "对话密钥 (session key)"
服务端数字证书（证明自己的身份，传递公钥）
如果需要验证客户端，发出请求，要求客户端提供证书

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：

如果服务端有请求证书，发送自己的数字证书
再产生一个随机数 pre-master key(random number)，并且用服务端数字证书中的公钥加密，防止被窃听
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
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

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 对话密钥 (session key)

为什么使用三个随机数，解释：

不管是客户端还是服务器，都需要随机数，这样生成的密钥才不会每次都一样。由于 SSL 协议中证书是静态的，因此十分有必要引入一种随机因素来保证协商出来的密钥的随机性。对于 RSA 密钥交换算法来说，pre-master-key 本身就是一个随机数，再加上 hello 消息中的随机，三个随机数通过一个密钥导出器最终导出一个对称密钥。
pre master 的存在在于 SSL 协议不信任每个主机都能产生完全随机的随机数，如果随机数不随机，那么 pre master secret 就有可能被猜出来，那么仅适用 pre master secret 作为密钥就不合适了，因此必须引入新的随机因素，那么客户端和服务器加上 pre master secret 三个随机数一同生成的密钥就不容易被猜出了，一个伪随机可能完全不随机，可是是三个伪随机就十分接近随机了，每增加一个自由度，随机性增加的可不是一。

服务器的最后回应

如果有客户端的证书，就先验证客户端的证书

服务器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 对话密钥 (session key)。然后，向客户端最后发送下面信息。

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
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 对话密钥 (session key) 加密内容。