傳輸層安全


傳輸層安全 （简体）

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安全套接層（Secure Sockets Layer，SSL）及其繼任者傳輸層安全（Transport Layer Security，TLS）是在網際網路上提供安全保密的通訊協議，為諸如網站、電子郵件、網上傳真等等數據傳輸進行保密。SSL 3.0和TLS 1.0有輕微差別，但兩種規範其實大致相同。

目錄

介紹

TLS利用密鑰演算法在網際網路上提供端點身份認證與通訊保密，其基礎是公鑰基礎設施（PKI）。不過在實現的典型例子中，只有網路服務者被可靠身份驗證，而其客戶端則不一定。這是因為公鑰基礎設施普遍商業運營，電子簽名證書要花大錢購買，普通大眾很難買的起證書。協議的設計在某種程度上能夠使客戶端/伺服器應用程序通訊本身預防竊聽、干擾（Tampering）、和消息偽造。

TLS包含三個基本階段：

  1. 對等協商支援的密鑰演算法
  2. 基於公鑰加密交換公鑰、基於PKI證書的身份認證
  3. 基於私鑰加密的數據傳輸保密

在第一階段，客戶端與伺服器協商所用密碼演算法。 當前廣泛實現的演算法選擇如下：

  • 公鑰保密系統：RSA、Diffie-Hellman、DSA及Fortezza；
  • 私鑰保密系統：RC2、RC4、IDEA、DES、Triple DES及AES；
  • 單向散列函數：MD5及SHA。

工作方式

雙向證書認證的SSL握手過程。

以下簡要介紹SSL協議的工作方式。客戶端要收發幾個握手信號：

  • 發送一個ClientHello消息，說明它支持的密碼演算法列表、壓縮方法及最高協議版本，也發送稍後將被使用的隨機數。
  • 然後收到一個ServerHello消息，包含伺服器選擇的連接參數，源自客戶端初期所提供的ClientHello。
  • 當雙方知道了連接參數，客戶端與伺服器交換證書（依靠被選擇的公鑰系統）。這些證書通常基於X.509，不過已有草案支持以OpenPGP為基礎的證書。
  • 伺服器請求客戶端公鑰。客戶端有證書即雙向身份認證，沒證書時隨機生成公鑰。
  • 客戶端與伺服器通過公鑰保密協商共同的主私鑰（雙方隨機協商），這通過精心謹慎設計的偽隨機數功能實現。結果可能使用Diffie-Hellman交換，或簡化的公鑰加密，雙方各自用私鑰解密。所有其他關鍵數據的加密均使用這個「主密鑰」。

數據傳輸中記錄層（Record layer）用於封裝更高層的HTTP等協議。記錄層數據可以被隨意壓縮、加密，與消息驗證碼壓縮在一起。每個記錄層包都有一個Content-Type段用以記錄更上層用的協議。

TLS/SSL有多樣的安全保護措施：

  • 所有的記錄層數據均被編號，用於消息驗證碼效驗。

外部連結

  • SSL/TLS/WTLS原理

參考

本文參考了依GFDL授權發佈的《自由線上電腦詞典》（FOLDOC）。
This article was originally based on material from the Free On-line Dictionary of Computing and is used under the GFDL.






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