tls
- 前言
- 一、TLS 协议的组成
- 二、ECDHE
- 1.连接过程
- 三、TLS1.3
- 1.过程
前言
tls是ssl协议的标准化，处于应用层(5层架构)和会话层(OSI)，有着rsa方式和ecdhe两种，
一、TLS 协议的组成
握手协议：负责在客户端和服务器之间协商决定密码算法和共享密钥，包括基于证书的认证操作；
密码规格变更协议：负责向通信对象传达变更密码方式的信号，在TLS 1.3版本中不再需要该协议；
警告协议：负责在发生错误时将错误传达给对方；
记录协议：将TLS 上面承载的应用数据传达给通信对象的协议。
二、ECDHE
DH有着static DH 算法和DHE 算法。static DH 算法里服务端的密匙一般是固定不变的，有可能被用时间暴力破解出来，所以不具有前向安全性。而DHE采用ephemera临时生成私钥，保证了前向安全。ECDHE就是基于DHE算法，利用椭圆性质，更少的计算量
1.连接过程
第一次握手
- 客户端发送Client Hello
第二次握手
- 服务端发送 Server Hello；
- 服务端发送Certificate，并选择ECDHE算法发送特有的第3点
- 服务端发送Server Key Exchange,这里面包含椭圆曲线，这代表了椭圆的曲线基点G，给客户端；以及随机数作为椭圆曲线的私匙，不公布；根据基点 G 和私钥计算出服务端的椭圆曲线公钥，这个会公布给客户端。
- 服务端发送Server Hello Done 代表结束
密码套件 如「 TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384」代表含义
密钥协商算法使用 ECDHE；
签名算法使用 RSA；
握手后的通信使用 AES 对称算法，密钥长度 256 位，分组模式是 GCM；
摘要算法使用 SHA384；
第三次握手
- 客户端检验证书
- 客户端生成一个随机数作为椭圆的私钥，然后再根据服务端前面给的信息，生成客户端的椭圆曲线公钥，然后用「Client Key Exchange」消息发给服务端。
- 客户端利用Client Random + Server Random + Pre-Master（ECDHE计算出来） 计算出 Master-Secret，然受发送Change Cipher Spec，改用算法
- 客户端发送Encrypted Handshake Message，对前面的信息做个摘要，验证对称钥匙是否可用
ECDHE计算过程与模幂运算类似，采用素数域下的椭圆曲线的标量乘法来实现。
（1）：Client，计算Pclient = Client Random* G(基点)。将PClient发送至服务器。
（2）： Server，计算PServer= Server Random * G(基点)。将PServer发送至客户端。
（3）：客户端计算SClient = Client Random* PServer；服务器计算SServer = Server Random *Pclient
（4）：算法保证了SClient = SServer = S，提取其中的S的Pre-Master
第四次握手
- 服务端发送Change Cipher Spec
- 服务端发送Encrypted Handshake Message
客户端可以在第三次握手后抢跑发送数据
三、TLS1.3
取消了RSA,采用DHE，不需要客户端先拿到服务器的公钥证书，不使用服务器公钥来加密要发送的预备共享密钥，只需要1-RTT甚至0-RTT,会话恢复也达到了0-RTT。 一个有趣的网站图解tls1.3
1.过程
Client Server
Key ^ ClientHello
Exch | + key_share*| + signature_algorithms*| + psk_key_exchange_modes*v + pre_shared_key* -------->ServerHello ^ Key+ key_share* | Exch+ pre_shared_key* v{EncryptedExtensions} ^ Server{CertificateRequest*} v Params{Certificate*} ^{CertificateVerify*} | Auth{Finished} v<-------- [Application Data*]^ {Certificate*}Auth | {CertificateVerify*}v {Finished} -------->[Application Data] <-------> [Application Data]
// + 代表extention项
// * 代表可选
// {} 用hashshake_key加密
// [] 用application_key加密
Client 提前将所有这些椭圆参数计算成公钥发给server
借鉴tls1.2
tls1.3
