【学习笔记】SSL密码套件之密钥交换

本篇将介绍密钥交换常用的协议，分别是ECDHE，DHE，ECDH，DH，RSA，PSK

• 密钥交换的目的：建立种子值（Seed Value）
  • 种子值（二进制数字）用于生成额外的对称会话密钥
  • 密钥交换包含非对称加密
    • 慢且需要更多CPU处理
    • 只需要做1次（一旦种子值在Client和Server上建立，我们就能用该种子值派生出许多对称密钥）
  • 因而，本篇开头提到的不同的协议，是创建种子值的不同方式
• PSK - Pre-Shared-Key，预共享密钥
  • 种子值在 TLS 握手之前被手动指定
  • 最不安全，但不需要任何CPU成本
  • 及其罕见，我们不会在互联网见到，但PSK可能会用于IOT设备
• RSA
  • 实际上我们所描述的"混合加密"（Hybrid Encryption）
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    • Client随机生成种子值
    • Client用Server的公钥进行加密，并在线传输给Server
    • Server用自己的私钥进行解密，以提取出原始的种子值
  • 关于RSA的担忧
    • 种子值只被私钥所保护（只要别人获得了私钥就能提取出原始种子值）
    • 需要有效且不可预测的随机数生成器（如果我们能够预测Client生成的随机数，就算需要百万次或者十亿次去暴力破解一个RSA 2048私钥，这也是很简单的事），这是RSA主要的弊病，因而我们将讨论ECDHE，DHE，ECDH，DH这4个协议
• ECDHE，DHE，ECDH，DH这4个协议都包含了Diffie-Hellman
  • Diffie-Hellman通过不安全的媒介创建共享秘密（Shared Secret）
    • 这个Shared Secret被用来在Client和Server上创建Seed Value
  • 相比RSA，DH的优势：需要双方共献一个随机数（这意味着，密钥交换的安全不取决于单一的实体，比如Client）
    • 如果Client有一个较弱的随机数生成器，密钥交换的整体的安全也不会受影响
• Diffie-Hellman Ciphers：
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  • DH = Diffie-Hellman
  • EC... = Elliptic Curve，椭圆曲线
    • 比没有EC地DH版本更安全、更高效
  • ...E = Ephemeral（这个E很重要）
    • 参考的DH起始参数（直译是"短暂的"）
      • 非Ephemeral - DH参数是静止的，写入证书和密钥文件里的
      • Ephemeral - DH参数每次会话会生成并且丢弃
    • Ephemeral Diffie-Hellman 提供了前向保密（Forward Secrecy）

• Diffie-Hellman的过程：我们进行DH时，我们确认双方都开始于2个值（Prime Number和Generator），之后生成私钥，然后通过3者生成公钥，并相互进行在线共享，然后双方都用共享的公钥，结合各自的私钥来生成种子值（Seed Value）

参考文献

1、Practical Networking.net：Practical TLS