Https

概述

HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure）是 HTTP 的安全版本，用于在客户端和服务器之间安全传输数据。

它通过 SSL/TLS 协议对通信进行加密，确保数据的机密性和完整性。

SSL/TLS

SSL（Secure Sockets Layer）和 TLS（Transport Layer Security）是用于在网络上加密通信的协议。SSL 是早期版本，TLS 是其继任者，目前广泛使用的是 TLS。

版本演变

  • SSL 1.0：未公开发布。
  • SSL 2.0：1995 年发布，存在严重安全漏洞。
  • SSL 3.0：1996 年发布，逐步被 TLS 取代。
  • TLS 1.0：1999 年发布，基于 SSL 3.0。
  • TLS 1.1：2006 年发布，修复了一些安全漏洞。
  • TLS 1.2：2008 年发布，增加了更强的加密算法。
  • TLS 1.3：2018 年发布，简化握手过程，提升安全性。可以支持 0-RTT

握手过程

TLS 的握手流程如下所示

  • TCP 三次握手

  • TLS 第一次握手

    • 客户端发起 ClientHello, 携带加密算法，客户端随机数，版本号，SessionID, SNI 等

  • TLS 第二次握手

    • 服务端发起 ServerHello, 携带加密算法，服务端随机数，版本号，SessionID, SNI 等
    • 服务端发送证书
    • 服务端发送 ServerHelloDone

  • TLS 第三次握手

    • 客户端生成 pre-master key, 用证书中的公钥加密发给服务端
    • 客户端根据 pre-master-key, 客户端随机数，服务端随机数生成对称加密秘钥，此后会用这个秘钥通信
    • 客户端发送 ChangeCipherSpec,表示之后要用这个新生成的秘钥通信

  • TLS 第四次握手

    • 服务端根据 pre-master-key, 客户端随机数，服务端随机数生成对称加密秘钥，此后会用这个秘钥通信

TLS 抓包示例

Client Hello

Server Hello + Certificate + Server Key Exchange + Server Hello Done

New Session Ticket + Change Cipher Spec + Encrypted Handshake Message

TLS 指纹（JA3 指纹）

Client Hello

TLS（传输层安全协议）从 1.0 到 1.3 版本经过了多次升级和改进，提升了安全性、性能和效率。以下是主要的改进：

  1. 安全性提升：

    • 弃用不安全的加密算法和协议：在 TLS 1.1 和 TLS 1.2 中逐渐弃用了 MD5 和 SHA-1 等不再安全的哈希算法，TLS 1.3 完全移除了这些不安全算法。
    • 移除不安全的特性：TLS 1.3 移除了静态 RSA 和 Diffie-Hellman 密钥交换模式，采用更安全的前向保密算法。

  2. 握手协议改进：

    • 简化握手过程：TLS 1.3 减少了握手过程中所需的往返次数，通常只需要一次往返时间（1-RTT），而 TLS 1.2 握手通常需要两次（2-RTT）。这大大减少了延迟。
    • 只支持基于 AEAD 的加密模式：这增强了加密的安全性和协议的灵活性。

  3. 会话恢复：

    • 使用会话票据：TLS 1.3 更广泛地使用会话票据机制来实现会话恢复，无需在服务器端保留大量状态信息。

  4. 性能提升：

    • 0-RTT 早期数据：TLS 1.3 引入了 0-RTT（Zero Round Trip Time）模式，允许客户端在握手的同时发送数据，从而减少初次连接的延迟。但需小心使用以防再发送（replay attack）攻击。

  5. 协议设计：

    • 更简洁，更容易分析：TLS 1.3 的协议设计简化，使其更加一致和安全，减少了潜在的攻击面和实现的复杂度。

这些改进共同努力，使得 TLS 1.3 比之前的版本更安全、更高效，并且更适合现代互联网需求。

参考资料

图解 SSL/TLS 协议 - 阮一峰的网络日志 (ruanyifeng.com)

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