SSLTLS协议的三次握⼿过程
互联⽹的通信安全，建⽴在SSL/TLS协议之上。
本⽂简要介绍SSL/TLS协议的运⾏机制。⽂章的重点是设计思想和运⾏过程，不涉及具体的实现细节。如果想了解这⽅⾯的内容，请参阅。
⼀、SSL 证书
SSL 证书就是遵守 SSL协议，由受信任的数字证书颁发机构CA，在验证服务器⾝份后颁发，具有服务器⾝份验证和数据传输加密功能。说⽩了就是：CA 中⼼主要作⽤是企业的公钥做认证。CA中⼼⽤⾃⼰的私钥，对某公司的公钥和⼀些相关信息（域名、公司名称、⾝份等）⼀起加密，⽣成"数字证书"。
怎么才能申请到SSL证书？
公司是否有合法⾝份、申请⼈是否控制证书中提到的域名。
申请证书的步骤
1. 制作CSR⽂件
CSR就是Certificate Signing Request证书请求⽂件。这个⽂件是由申请⼈制作，在制作的同时，系统会产⽣2个密钥，⼀个是公钥就是这个CSR⽂件，另外⼀个是私钥，存放在服务器上。要制作CSR⽂件，申请⼈可以参考WEB SERVER的⽂档，⼀般APACHE 等，使⽤OPENSSL命令⾏来⽣成KEY+CSR2个⽂件。
2. 提交CA认证
域名认证，⼀般通过对管理员邮箱认证的⽅式，这种⽅式认证速度快，但是签发的证书中没有企业的名称；
企业⽂档认证，需要提供企业的营业执照。⼀般需要3-5个⼯作⽇。 也有需要同时认证以上2种⽅式的证书，叫EV证书，这种证书可以使IE7以上的浏览器地址栏变成绿⾊，所以认证也最严格。
3. 证书的安装
在收到CA的证书后，可以将证书部署上服务器，⼀般APACHE⽂件直接将KEY+CER复制到⽂件上，然后修改HTTPD.CONF⽂件。
注意：证书分为单域证书、通配符证书、多域证书、扩展验证证书，申请证书的时候要看是申请那⼀类了。
⼆、基本原理
1）客户端给出⼀个客户端随机数A（Client random）、客户端⽀持的协议版本号、加密⽅式。
2）服务端确认双⽅使⽤的加密⽅式，并给出数字证书、⼀个服务器⽣成的随机数B（Server random）
3）客户端确认数字证书有效，⽣成⼀个新的随机数C（Pre-master-secret），使⽤证书中的公钥对C加密，发送给服务端
注意：如果服务器要求验证客户端⾝份合法性，客户端会在这⼀步发送证书及相关信息。
4）服务端使⽤⾃⼰的私钥解密得到C
5）客户端和服务器根据约定的加密⽅法，使⽤三个随机数ABC，⽣成对话秘钥，之后的通信都⽤这个对话秘钥进⾏加密。
注意：“之后的通信都⽤这个对话秘钥进⾏加密”---------------->“之后的通信” 是指本次的接⼝调⽤，⽽不是所有接⼝
https 不会缓存当次的会话密钥给其他接⼝⽤，每次调⽤⼀个 Https 接⼝，都需要重新⾛上⾯的过程。
三、基本的运⾏过程
SSL/TLS协议的基本思路是采⽤，也就是说，客户端先向服务器端索要公钥，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：每⼀次对话（session），客户端和服务器端都⽣成⼀个"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。
上⾯过程的前两步，⼜称为"握⼿阶段"（handshake）。
四、握⼿阶段的详细过程
"握⼿阶段"涉及四次通信，我们⼀个个来看。需要注意的是，"握⼿阶段"的所有通信都是明⽂的。
4.1 客户端发出请求（ClientHello）
在这⼀步，客户端主要向服务器提供以下信息。
（1） ⽀持的协议版本，⽐如TLS 1.0版。
（2） ⼀个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。
这⾥需要注意的是，客户端发送的信息之中不包括服务器的域名。也就是说，理论上服务器只能包含⼀个⽹站，否则会分不清应该向客户端提供哪⼀个⽹站的数字证书。这就是为什么通常⼀台服务器只能有⼀张数字证书的原因。
对于虚拟主机的⽤户来说，这当然很不⽅便。2006年，TLS协议加⼊了⼀个，允许客户端向服务器提供它所请求的域名。
4.2 服务器回应（SeverHello）
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。
（1） 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。
（2） ⼀个服务器⽣成的随机数，稍后⽤于⽣成"对话密钥"。
（3） 确认使⽤的加密⽅法，⽐如RSA公钥加密。
（4） 服务器证书。即CA中⼼颁发的证书
除了上⾯这些信息，如果服务器需要确认客户端的⾝份，就会再包含⼀项请求，要求客户端提供"客户端证书"。⽐如，⾦融机构往往只允许认证客户连⼊⾃⼰的⽹络，就会向正式客户提供USB密钥，⾥⾯就包含了⼀张客户端证书。
4.3 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。
注意：若客户端是浏览器，这个验证由浏览器内部完成，若客户端是app，需要由⽹络请求模块完成，如OKHttp。
对于Android客户端，
1）对于CA机构颁发的证书Okhttp默认⽀持，可以直接访问
2）对于⾃定义的证书需要⾃⼰处理，加⼊信任或提⽰错误。这⾥以信任为例（如：https ://aaa.123/bbb）
⼀是信任所有证书，
ssl协议全称⼆是信任指定证书，访问⾃签名的⽹站
对于⾃制的CA证书，在客户端/服务端可以重写X509TrustManager类⾥⾯的⽅法实现忽略校验操作。
HttpsURLConnection.setSSLSocketFactory(ssf);
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。
（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商定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，⽤来供服务器校验。
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"会话密钥"。
⾄于为什么⼀定要⽤三个随机数，来⽣成"会话密钥"，解释得很好：
"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。"
此外，如果前⼀步，服务器要求客户端证书，客户端会在这⼀步发送证书及相关信息。
4.4 服务器的最后回应
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"会话密钥"。然后，向客户端最后发送下⾯信息。
（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"会话密钥"加密内容。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。