SSL/TLS协议工作流程
我看了CloudFlare的说明(这里和这里),突然意识到这是绝好的例子,可以用来说明SSL/TLS协议的运行机制。它配有插图,很容易看懂。
下面,我就用这些图片作为例子,配合我半年前写的《SSL/TLS协议运行机制的概述》,来解释SSL协议。
握手阶段分成五步。
第一步,爱丽丝给出协议版本号、一个客户端生成的随机数(Client random),以及客户端支持的加密方法。
第二步,鲍勃确认双方使用的加密方法,并给出数字证书、以及一个服务器生成的随机数(Server random)。
第三步,爱丽丝确认数字证书有效,然后生成一个新的随机数(Premastersecret),并使用数字证书中的公钥,加密这个随机数,发给鲍勃。
第四步,鲍勃使用自己的私钥,获取爱丽丝发来的随机数(即Premaster secret)。
第五步,爱丽丝和鲍勃根据约定的加密方法,使用前面的三个随机数,生成"对话密钥"(session key),用来加密接下来的整个对话过程。
上面的五步,画成一张图,就是下面这样。
上图中,银行的服务器只参与第四步,后面的对话都不再会用到私钥了。
算法从默认的RSA算法,改为 Diffie-Hellman算法(简称DH算法)。
采用DH算法后,Premaster secret不需要传递,双方只要交换各自的参数,就可以算出这个随机数。
上图中,第三步和第四步由传递Premaster secret变成了传递DH算法所需的参数,然后双方各自算出Premaster secret。这样就提高了安全性。
上图中,客户端给出session ID,服务器确认该编号存在,双方就不再进行握手阶段剩余的步骤,而直接用已有的对话密钥进行加密通信。
session ID是目前所有浏览器都支持的方法,但是它的缺点在于session ID往往只保留在一台服务器上。所以,如果客户端的请求发到另一台服务器,就无法恢复对话。session ticket就是为了解决这个问题而诞生的,目前只有Firefox和Chrome浏览器支持。
上图中,客户端不再发送session ID,而是发送一个服务器在上一次对话中发送过来的session ticket。这个session ticket是加密的,只有服务器才能解密,其中包括本次对话的主要信息,比如对话密钥和加密方法。当服务器收到session ticket以后,解密后就不必重新生成对话密钥了。
(完)
文章出处:http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/09/illustration-ssl.html