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[1. 为什么需要"异步"？](#1. 为什么需要“异步”？)
[2. 完整传输流程拆解](#2. 完整传输流程拆解)
[第一阶段：TLS 1.3 极速握手（1-RTT）](#第一阶段：TLS 1.3 极速握手（1-RTT）)
对称加密是指加密和解密使用同一个密钥，通信双方必须提前拥有相同的密钥，它的优点是速度快、适合大量数据传输，缺点是密钥分发困难；
非对称加密是指使用一对密钥（公钥和私钥），公钥可以公开，私钥由自己保存，数据用公钥加密后只能用对应私钥解密，它解决了密钥交换问题，但计算速度较慢。
OpenSSL 在 TLS 通信中既会涉及公钥，也会涉及私钥，但它们承担的任务不同，并不是整个数据传输过程都用公钥/私钥加密。
简单总结：
在 OpenSSL 的 TLS（例如 TLS 1.3）通信中，服务器使用私钥 证明自己的身份，客户端通过服务器的**公钥（证书中的公钥）验证服务器是否可信；**
****双方还会利用非对称密码算法完成身份认证和密钥协商，生成一个双方共享的对称会话密钥。
之后真正的大量数据传输（网页内容、文件、API数据等）使用的是速度更快的对称加密算法（如 AES-GCM、ChaCha20-Poly1305），而不是一直使用公钥和私钥加密。
TLS 1.3 是目前最安全、连接最快的网络加密协议；异步模式（Async） 则是让程序在做耗时的加密运算或等待网络时，不傻傻卡住，而是先去处理其他事情。
把 OpenSSL 想象成一个专门处理加密包裹的快递站：
1. 为什么需要"异步"？
在传统同步模式下，CPU 命令加密模块（比如 QAT 硬件加速卡）加密一段数据，CPU 会一直停在原地死等，直到加密完成，这会浪费极高的算力。
而在异步模式下：
-
下发任务：主线程把明文交给 OpenSSL。
-
挂起切换 ：OpenSSL 把繁重的加密任务丢给后台（硬件加速卡或后台线程），然后立刻返回一个状态："我正在算，你先去干别的（
SSL_ERROR_WANT_ASYNC）"。 -
通知唤醒 ：后台加密完成后，通过事件（如
epoll监听的文件描述符）通知主线程："货装好了，可以继续发了"。
2. 完整传输流程拆解
整个流程分为两大阶段：建立连接（握手） 和 数据加密传输（收发）。
第一阶段：TLS 1.3 极速握手（1-RTT）
TLS 1.3 相比旧版大幅简化，只需要一次往返就能完成身份验证并生成对称加密密钥：
[客户端 Client] [服务端 Server]
| |
| -------- 1. ClientHello + 客户端公钥 (KeyShare) ---> |
| | (服务端生成共享密钥)
| <------- 2. ServerHello + 服务端公钥 + 证书/签名 --- | (异步验证/签名计算)
| |
(客户端验证证书并计算共享密钥)
|
| 因为椭圆曲线 Diffie-Hellman 的数学性质：
| === 握手完成，双方计算出一致的【对称会话密钥】 === |在这个阶段，OpenSSL 如果开启了异步，服务端的私钥签名、公钥解密等高耗时数学计算会被抛给加速芯片异步执行。
第二阶段：异步数据加密与发送
握手成功后，双方开始传输业务数据（如网页内容、API 请求）：
| 步骤 | 角色 | 动作说明 |
|---|---|---|
| ① 发起写请求 | 应用程序 | 调用 SSL_write(ssl, buffer, len) 发送明文数据。 |
| ② 启动异步任务 | OpenSSL | 内部以协程/纤程（Fiber）启动一个 ASYNC_JOB，将 AES-GCM 或 ChaCha20 加密任务提交给硬件加速卡。 |
| ③ 立即返回 | OpenSSL | 不等待硬件计算完成，直接让出执行权，返回错误码 SSL_ERROR_WANT_ASYNC。 |
| ④ 挂起等待 | 应用程序 | 收到该错误码后，把当前连接的异步文件描述符（async_fd）注册到事件循环（如 Linux 的 epoll），主线程转头去处理其他用户的请求。 |
| ⑤ 硬件完成通知 | 硬件/驱动 | 加密完成后，向 async_fd 写入完成信号，激活 epoll。 |
| ⑥ 恢复执行 | 应用程序 | 再次调用 SSL_write，OpenSSL 唤醒之前的上下文，获取密文并推入网络 TCP Socket 发送给对方。 |
SSL_write()默认：当前线程干活，会占用线程ASYNC_JOB：保存暂停/恢复状态，不是线程- 硬件加速：硬件自己计算，不靠你的线程
- 是否有额外线程：取决于硬件驱动/加速引擎实现
cpp
while (1) {
ret = SSL_write(ssl, buf, len);
if (ret > 0) {
// 写成功
break;
}
err = SSL_get_error(ssl, ret);
if (err == SSL_ERROR_WANT_WRITE) {
// 等socket可写
}
else if (err == SSL_ERROR_WANT_READ) {
// 等socket可读
}
else if (err == SSL_ERROR_WANT_ASYNC) {
// 等async_fd通知
}
else {
// 真正错误
}
}核心机制总结
-
TLS 1.3 负责安全性与速度：砍掉了老旧加密套件，握手由 2 次往返缩减到 1 次，生成一次性会话密钥。
-
OpenSSL 异步框架负责高吞吐：利用类似协程的挂起/恢复机制，在进行大吞吐量对称加密（AES/ChaCha20）或非对称密码计算时释放 CPU，使单台服务器能够同时抗住数十万并发连接。