SSL工作原理

SSL 是一個安全協議，它提供使用 TCP/IP 的通信應用程序間的隱私與完整性。因特網的 超文本傳輸協議 （HTTP）使用 SSL 來實現安全的通信。

在客戶端與服務器間傳輸的數據是通過使用對稱算法（如 DES 或 RC4）進行加密的。公用密鑰算法（通常爲 RSA）是用來獲得加密密鑰交換和數字簽名的，此算法使用服務器的SSL數字證書中的公用密鑰。有了服務器的SSL數字證書，客戶端也可以驗證服務器的身份。SSL 協議的版本 1 和 2 只提供服務器認證。版本 3 添加了客戶端認證，此認證同時需要客戶端和服務器的數字證書。

SSL 握手

SSL 連接總是由客戶端啓動的。在SSL 會話開始時執行 SSL 握手。此握手產生會話的密碼參數。關於如何處理 SSL 握手的簡單概述，如下圖所示。此示例假設已在 Web 瀏覽器 和 Web 服務器間建立了 SSL 連接。

圖 SSL的客戶端與服務器端的認證握手

(1) 客戶端發送列出客戶端密碼能力的客戶端“您好”消息（以客戶端首選項順序排序），如 SSL 的版本、客戶端支持的密碼對和客戶端支持的數據壓縮方法。消息也包含 28 字節的隨機數。

(2) 服務器以服務器“您好”消息響應，此消息包含密碼方法（密碼對）和由服務器選擇的數據壓縮方法，以及會話標識和另一個隨機數。
  注意:客戶端和服務器至少必須支持一個公共密碼對，否則握手失敗。服務器一般選擇最大的公共密碼對。

(3) 服務器發送其SSL數字證書。（服務器使用帶有 SSL 的 X.509 V3 數字證書。）
    如果服務器使用 SSL V3，而服務器應用程序（如 Web 服務器）需要數字證書進行客戶端認證，則客戶端會發出“數字證書請求”消息。在 “數字證書請求”消息中，服務器發出支持的客戶端數字證書類型的列表和可接受的CA的名稱。

(4) 服務器發出服務器“您好完成”消息並等待客戶端響應。

(5) 一接到服務器“您好完成”消息，客戶端（ Web 瀏覽器）將驗證服務器的SSL數字證書的有效性並檢查服務器的“你好”消息參數是否可以接受。
   如果服務器請求客戶端數字證書，客戶端將發送其數字證書；或者，如果沒有合適的數字證書是可用的，客戶端將發送“沒有數字證書”警告。此警告僅僅是警告而已，但如果客戶端數字證書認證是強制性的話，服務器應用程序將會使會話失敗。

(6) 客戶端發送“客戶端密鑰交換”消息。此消息包含 pre-master secret （一個用在對稱加密密鑰生成中的 46 字節的隨機數字），和 消息認證代碼 （ MAC ）密鑰（用服務器的公用密鑰加密的）。
   如果客戶端發送客戶端數字證書給服務器，客戶端將發出簽有客戶端的專用密鑰的“數字證書驗證”消息。通過驗證此消息的簽名，服務器可以顯示驗證客戶端數字證書的所有權。
   注意: 如果服務器沒有屬於數字證書的專用密鑰，它將無法解密 pre-master 密碼，也無法創建對稱加密算法的正確密鑰，且握手將失敗。

(7) 客戶端使用一系列加密運算將 pre-master secret 轉化爲 master secret ，其中將派生出所有用於加密和消息認證的密鑰。然後，客戶端發出“更改密碼規範” 消息將服務器轉換爲新協商的密碼對。客戶端發出的下一個消息（“未完成”的消息）爲用此密碼方法和密鑰加密的第一條消息。

(8) 服務器以自己的“更改密碼規範”和“已完成”消息響應。

(9) SSL 握手結束，且可以發送加密的應用程序數據。