阅读阮一峰博客《SSL/TLS协议运行机制的概述》和《图解SSL/TLS协议》摘录

作用

不使用SSL/TLS。 明文传播的风险：

1. 窃听风险
2. 篡改风险
3. 冒充风险

SSL/TLS设计

1. 加密传输。
2. 校验机制。
3. 身份证书。

基本的运行过程

SSL/TLS协议基本思路是采用公钥加密法。客户端先向服务器索要公钥，然后用公钥加密信息，服务器收到密文后，用自己的私钥解密。

但是，这里有两个问题。

1）如何保证公钥不被篡改？

解决方法：将公钥放在数字证书中。只要证书是可信的，公钥就是可信的。

2）公钥加密计算量太大，如何减少耗用的时间？

解决方法：每次对话（session），客户端和服务器都生成一个“对话密钥”（session key），用它来加密信息。由于“对话密钥”是对称加密，所以运算速度非常快，而服务器公钥只用于加密“对话密钥”本身，这样就减少了加密运算的消耗时间。

因此，SSL/TLS协议的基本过程就是这样的：

1）客户端向服务器端索要并验证公钥。
2）双方协商生成“对话密钥”。
3）双方采用“对话密钥”进行加密通信。

上述过程的前两步，又称“握手阶段”（handshake）。

握手阶段的详细过程

      Client                                               Server

      ClientHello                  -------->
                                                      ServerHello
                                                     Certificate*
                                               ServerKeyExchange*
                                              CertificateRequest*
                                   <--------      ServerHelloDone
      Certificate*
      ClientKeyExchange
      CertificateVerify*
      [ChangeCipherSpec]
      Finished                     -------->
                                               [ChangeCipherSpec]
                                   <--------             Finished
      Application Data             <------->     Application Data

handshake.png

1. 客户端发出请求（ClientHello）

1. 支持的协议版本，比如TLS 1.0版本。
   2）客户端生成的随机数，稍后用于生成“对话密钥”。
   3）支持的加密方法，比如RSA公钥加密。
   4）支持的压缩方法。

2. 服务器响应（ServerHello）

1. 确认使用的加密通信协议版本，比如TLS 1.0版本。
   2）服务器生成的随机数，稍后用于生成“对话密钥”。
   3）确认事宜的加密方法，比如RSA公钥加密。
   4）服务器证书。

3. 客户端响应

1）一个随机数。该随机数用服务器公钥加密，防止被窃听。
2）编码改变通知，表示随后的信息都将用双方协商的加密方法和密钥发送。
3）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<u>服务器校验</u>。

**上面第一项的随机数，是整个握手阶段出现的第三个随机数，又称“pre-master key”。有了它以后，客户端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“会话密钥”。

4. 服务器的最后回应

1）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。
2）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，用于供<u>客户端校验</u>。

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“会话密钥”加密内容。

扩展阅读：

SSL/TLS协议运行机制的概述

图解SSL/TLS协议