下面是SSL/TLS握手的标准步骤,包括了客户端和服务器之间的密钥交换和认证过程:
1. 客户端Hello(Client Hello)
- 客户端向服务器发送一个**"Hello"**消息,消息中包括:
- 支持的SSL/TLS协议版本:例如TLS 1.2或TLS 1.3。
- 支持的加密算法套件(Cipher Suites):如RSA、AES、ECDSA等,客户端告诉服务器自己支持的加密方案。
- 客户端生成的随机数(Client Random):用于后续的加密和密钥生成。
- 客户端的"会话ID"(可选):用于会话复用。
- 压缩方法:客户端支持的压缩方法。
2. 服务器Hello(Server Hello)
- 服务器收到客户端的Hello消息后,回复一个**"Hello"**消息,消息中包含:
- 服务器选择的加密算法套件:从客户端提供的套件中选择一个。
- 服务器生成的随机数(Server Random):与客户端的随机数一起用于后续生成对话密钥。
- 服务器的数字证书(Server Certificate):服务器的证书包含服务器的公钥。证书由一个受信任的证书颁发机构(CA)签发,客户端可以用该证书来验证服务器的身份。
- 服务器的其他加密信息:例如服务器是否需要客户端证书(在双向认证中)等。
3. 证书验证和密钥交换
- 客户端验证服务器证书 :
- 客户端使用证书颁发机构(CA)公钥验证服务器证书的有效性(通过证书链进行验证)。如果证书有效,则继续,否则中止连接。
- 客户端从服务器证书中提取服务器的公钥。
- 客户端生成预主密钥 (Pre-Master Secret):
- 客户端生成一个预主密钥,并使用服务器的公钥加密该密钥后发送给服务器。
- 重要: 预主密钥用于生成最终的会话密钥,这个密钥将用于会话期间的加密通信。
4. 服务器解密预主密钥
- 服务器收到客户端加密的预主密钥后,使用自己的私钥解密并获取预主密钥。
5. 客户端和服务器生成会话密钥
- 客户端和服务器都使用以下数据生成一个会话密钥(Session Key) :
- 客户端随机数(Client Random)。
- 服务器随机数(Server Random)。
- 预主密钥(Pre-Master Secret)。
- 通过这些数据,客户端和服务器各自独立生成相同的会话密钥。这个密钥用于后续的对称加密通信。
6. 客户端和服务器验证密钥交换
- 双方都会交换一个Finished 消息,用来验证是否能够成功加密解密。
- 客户端计算并发送消息认证码(MAC)验证密钥交换的完整性。
- 服务器收到客户端的消息后,也会验证是否与计算的MAC匹配,确保密钥交换过程没有被篡改。
7. 加密数据传输
- 一旦握手完成,客户端和服务器便可以开始加密通信,所有的传输数据都使用会话密钥进行对称加密。
- 会话密钥保证了后续数据传输的机密性 、完整性 和认证性。
8. 关闭连接
- 当通信结束时,客户端和服务器会交换关闭通知,断开加密会话。