安全套接层协议SSL
安全套接层SSL协议简介
安全套接层SSL协议简介SSL（Secure Sockets Layer）协议最先是由著名的Netscape公司开发的，现在被广泛用于Internet上的身份认证与Web服务器和用户端浏览器之间的数据安全通信。
制定SSL协议的宗旨是为通信双方提供安全可靠的通信协议服务，在通信双方间建立一个传输层安全通道。
SSL使用对称加密来保证通信保密性，使用消息认证码（MAC）来保证数据完整性。
SSL主要使用PKI在建立连接时对通信双方进行身份认证。
IETF的传输层安全（TLS）协议（RFC 2246 1999）及无线访问协议（WAP）论坛的无线传输层安全协议（WTIS）都是SSI的后续发展。
协议包括两个层次：其较低的SSL记录层协议位于传输协议TCP/IP之上。
SSL记录协议用来对其上层的协议进行封装。
握手协议就在这些被封装的上层协议之中，它允许客户端与服务器彼此认证对方；并且在应用协议发出或收到第一个数据之前协商加密算法和加密密钥。
这样做的原因就是保证应用协议的独立性，使低级协议对高级协议是透明的。
目前，Internet上对7层网络模型的每一层都已提出了相应的加密协议。
在所有的这些协议中，会话层的SSL和应用层的SET与电子商务的应用关系最为密切。
因此，SSL已成为用户与Internet之间进行保密通信的事实标准，支持SSL也已经成为每个浏览器的内置功能。
SSL包括握手和记录两个子协议。
这两个子协议均可以提供与应用尤其是与HTTP的连接。
这种连接经过了认证和保密，可以防止篡改。
SSL可以嵌入Internet的处理栈内，位于TCP/IP之上和应用层之下，而不会对其他协议层造成太大影响。
SSL同样能够与其他Internet应用一起使用，如Intranet和Extranet访问、应用安全、无线应用及Web服务等。
通过对离开浏览器的数据进行加密，并在其进入数据中心之后进行解密，SSL实现对Internet的数据通信进行保护。
SSL工作原理详解
SSL工作原理详解SSL(安全套接层)是一种常用的网络安全协议，用于保护信息传输的安全性和完整性。
它通过使用加密、认证和完整性校验机制，为数据传输提供了可靠的保护。
SSL的工作原理如下：1.握手阶段：在SSL握手阶段，客户端和服务器之间建立起SSL连接的步骤如下：- 客户端向服务器发送一个客户端hello消息，其中包含了客户端支持的加密算法、SSL版本等信息。
- 服务器接收到客户端hello消息后，从中选择一个加密算法和SSL 版本，并发送一个服务器hello消息给客户端。
-服务器将自己的公钥（证书）发送给客户端，客户端使用该公钥来验证服务器的身份。
- 客户端生成一个对称加密密钥（session key），使用服务器的公钥对其进行加密，并将加密过的session key发送给服务器。
- 服务器使用自己的私钥解密收到的session key，并使用该session key来加密后续的通信。
2.加密和认证阶段：在握手阶段的最后，客户端和服务器已经建立起了安全的SSL连接。
在此之后，所有的通信都将使用加密方式进行。
- 当客户端需要发送数据时，它将使用对称加密算法（如AES、DES 等）及之前交换得到的session key对数据进行加密。
- 服务器接收到加密数据之后，使用相同的session key来解密数据，从而获得原始的数据信息。
-如果服务器也需要向客户端发送数据，它将使用相同的加密方式来保护数据的安全性。
-通过使用数字证书，SSL还可以提供认证机制来确保通信的双方是合法的。
3.完整性校验阶段：SSL还提供了完整性校验机制，以确保数据在传输过程中没有被篡改。
这一机制通过使用消息摘要算法（如MD5、SHA）来实现：-在发送数据之前，客户端使用消息摘要算法对数据进行摘要计算，并将摘要值附加到数据中一起进行加密。
-服务器接收到数据之后，将进行解密操作，并使用同样的消息摘要算法对接收到的数据计算摘要值。
-服务器将计算得到的摘要值与接收到的摘要值进行比对，如果相同则说明数据完整，否则数据可能被篡改。
安全套接层协议(SSL)
安全套接层协议（SSL）安全套接层协议，全称Secure Socket Layer，是一种保护网络通信安全的协议。
它通过使用加密技术，确保在传输过程中的数据安全，并防止被窃取、篡改或伪造。
SSL协议广泛应用于互联网上的各类信息传输，特别是在涉及敏感数据的场景下，如在线支付、电子商务和个人隐私保护等。
本文将介绍SSL协议及其工作原理、优势以及应用等相关内容。
一、SSL协议的工作原理SSL协议采用一种加密通信方式，来确保信息在网络中传输的安全性。
其工作原理可以分为三个主要步骤：1. 握手阶段（Handshake）：在通信双方建立连接之前，首先需要进行握手，以确保彼此身份的合法性，并确定加密通信所使用的密码算法和密钥。
该阶段包括以下步骤：- 客户端向服务器发送握手请求。
- 服务器向客户端回复证书，用于证明其身份。
- 客户端验证服务器证书的合法性，并生成一个随机的对称密钥。
- 客户端使用服务器的公钥对对称密钥进行加密，并发送给服务器。
- 服务器使用自己的私钥解密对称密钥，确保只有服务器才能获取到该密钥。
2. 密钥交换阶段（Key Exchange）：握手阶段完成后，客户端和服务器将使用协商好的对称密钥来加密和解密通信数据。
该阶段包括以下步骤：- 客户端向服务器发送加密的握手消息，表明已准备好使用对称密钥进行通信。
- 服务器接收到消息后，也使用对称密钥加密回复握手消息。
3. 加密通信阶段（Secure Communication）：密钥交换阶段完成后，双方开始使用已协商好的对称密钥进行加密和解密通信数据，确保数据的机密性和完整性。
二、SSL协议的优势使用SSL协议对网络通信进行保护具有以下优势：1. 数据加密：SSL协议使用加密算法对通信数据进行加密，使得被窃取后的数据无法被解读。
只有具备正确密钥的接收方才能解密并读取数据，大幅提高了数据的安全性。
2. 身份验证：SSL协议通过证书机制对服务器进行身份验证，确保通信双方的合法性。
SSL协议及其应用
SSL协议及其应用文／关振胜目前，随着Internet的快速发展，互联网上的信息安全越来越引起人们的关注。
特别是近年来网上银行、电子商务和电子政务的发展，如何保证传输信息，特别是交易信息的保密性、完整性已成为继续解决的问题。
安全套接层协议(Se curity Socket Layer Protocol , 简称SSL)是Internet上进行保密通信的一个安全协议。
一、 SSL协议概述安全套接层协议SSL是网景公司(Netscape)提出的基于公钥密码机制的网络安全协议，用于在客户端浏览器软件与Web服务器之间建立一条安全通道，实现Internet上信息传送的保密性。
它包括服务器认证、客户认证（可选）、SS L链路上的数据完整性和SSL链路上数据保密性。
现在国内外一些对保密性要求较高的网上银行、电子商务和电子政务等系统大多数是以SSL协议为基础建立的，SSL协议已成为Web安全方面的工业标准。
目前广泛采用的是SSL v3版。
S SL提供的面向连接的安全性作用，具有以下三个基本功能：（1）连接是秘密的，在初始握手定义会话密钥后，用对称密码（例如用DES）加密数据。
（2）连接是可认证的，实体的身份能够用公钥密码（例如RSA、DSS等）进行认证。
（3）连接是可靠的，消息传输包括利用安全Hash函数产生的带密钥MAC（Message A uthentication Code ：报文鉴别码）二、SSL的组成SSL协议由两层组成，分别是握手协议层和记录协议层，握手协议建立在记录协议之上，此外还有警告协议，更改密码说明协议和应用数据协议等对话协议和管理提供支持的子协议。
其组成如图一所示：图一：SSL协议的组成及其在TCP/IP中的位置在上图中的每一层，三者可以包括长度、描述和内容字段。
SSL发出消息是将数据分为可管理的块、压缩、使用MAC和加密并发出加密的结果。
接受消息需要解密、验证、解压和重组，再把结果发往更高一层的客户。
安全套接层协议(secure sockets layer)的工作原理
安全套接层协议(secure sockets layer)的工作原理安全套接层协议（Secure Sockets Layer）的工作原理安全套接层协议（Secure Sockets Layer，SSL）是一种用于保护计算机网络通信安全的协议。
它的工作原理是通过加密数据传输和验证身份，从而确保通信过程中的机密性、完整性和可靠性。
本文将详细介绍SSL的工作原理。
一、SSL的基本原理SSL采用了混合加密的方法，将对称密钥加密和非对称密钥加密结合起来，使得数据在传输时能够得到保护。
具体来说，SSL的基本工作原理如下：1. 客户端请求：当客户端向服务器发送请求时，会通过SSL协议提供的安全连接进行通信。
客户端首先发送一个“Hello”消息给服务器，其中包含SSL版本和加密算法等信息。
2. 服务器回应：服务器收到客户端的请求后，会返回一个含有证书的消息给客户端。
该证书是由可信任的证书颁发机构（CA）签发的，用于验证服务器的身份和公钥。
客户端需要使用预先内置的根证书来验证服务器的证书的有效性。
3. 客户端生成会话密钥：如果服务器的证书验证通过，客户端会生成一个用于对称加密的随机会话密钥。
该密钥将用于加密后续的通信数据。
4. 客户端加密密钥交换：客户端使用服务器的公钥加密自己生成的会话密钥，并将密文发送给服务器。
由于服务器是唯一拥有对应的私钥，因此只有服务器能够解密这个密文。
5. 服务器解密密钥交换：服务器收到客户端发送的密文后，使用自己的私钥解密得到会话密钥。
6. 数据传输：在建立安全连接后，客户端和服务器之间的通信将使用对称加密算法来进行加密和解密。
这样可以保证数据的机密性和完整性。
二、SSL的加密算法SSL使用了多种加密算法来保护通信过程中的数据安全，其中包括对称加密算法和非对称加密算法。
1. 对称加密算法：对称加密算法使用同一个密钥进行加密和解密，速度快但密钥传输存在风险。
在SSL中，对称加密算法常用的有DES、3DES、AES等。
安全套接层协议课件
SSL协议的安全性评估方法
加密算法评估
SSL协议版本评估
评估SSL协议使用的加密算法的强度， 确保使用符合安全标准的加密算法。
检查服务器使用的SSL协议版本，确 保使用最新、安全的版本。
SSL协议的安全漏洞分析
弱加密算法 SSL协议中使用的加密算法强度较弱的算法，如MD5、 SHA-1等，容易被攻击者破解，导致数据泄露或篡改。
证书信任链问题 SSL协议使用CA（证书颁发机构）来验证服务器的身份， 但存在一些CA机构滥发证书，导致中间人攻击（Man-inthe-Middle Attack）。
SSL协议作用
SSL协议主要提供对三个方面的安 全保护：数据完整性、数据保密 性和身份认证。
SSL协议的发展历程
SSL协议起源
SSL协议由Netscape公司于1994年开发，并作为Netscape Navigator 2.0的 一部分发布。
SSL协议版本升级
自1994年以来，SSL协议经历了多个版本，包括SSL 2.0、SSL 3.0和TLS（ Transport Layer Security）1.0、1.1和1.2。
数字证书
SSL协议使用数字证书来验证通信双方Байду номын сангаас身份，以确保密钥交换不会被中间人攻击。
SSL协议的数据传输加密与解密原理
数据加密
SSL协议使用对称加密算 法对数据进行加密，加密 后的数据只能由拥有正确 密钥的接收者解密。
数据解密
SSL协议使用对称加密算 法对数据进行解密，只有 拥有正确密钥的接收者能 够解密数据。
SSL协议
认证客户端的身份
1． 客户端传送的证书中获得相关信息； 2． 用户的公钥是否符合用户的数字签名； 3． 当天的时间是否在证书的合法期限内； 4． 签发证书的机关是否服务器信任的； 5．用户的证书是否在服务器的LDAP用户信息中； 6．该用户是否有权限访问请求的服务器资源 ；
在客户认证的情况下，客户机用客户的密钥加密一些随机 数据，创建一个数字签名。只有在相应的密钥被使用时， 客户证书中的公钥能够正确验证数字签名。否则，服务器 不能验证数字签名，会话被终止。
SSL的两个重要概念
SSL连接（connection) 一个连接是一个提供一种合适类型服务的传输（OSI 分层的定义）。 SSL的连接是点对点的关系。 连接是暂时的，每一个连接和一个会话关联。
SSL会话（session） 一个SSL会话是在客户与服务器之间的一个关联。会 话由Handshake Protocol创建。会话定义了一组可 供多个连接共享的密码安全参数。 会话用以避免为每一个连接提供新的安全参数所需昂 贵的协商代价。
有客户端认证的全握手过程
client
Internet
server
ClientHello
Certificate* ClientKeyExchange CertificateVerify* [ChangeCipherSpec]
Finished
Application Data
向客户端索要证书 客户端的证书
该协议使用密钥对传送数据加密，许多网站都是通过 这种协议从客户端接收信用卡编号等保密信息。它被 认为是最安全的在线交易模式，
SSL解决的问题（功能）
客户对服务器的身份认证
SSL服务器允许客户的浏览器使用标准的公钥加密技术和 一些可靠的认证中心（CA）的证书，来确认服务器的合 法性。
什么是SSL安全协议
什么是SSL安全协议SSL安全协议最初是由Netscape Communication公司设计开发的，又叫“安全套接层(Secure Sockets Layer)协议”，主要用于提高应用程序之间数据的安全系数。
SSL协议的整个概念可以被总结为：一个保证任何安装了安全套接字的客户和服务器间事务安全的协议，它涉及所有TC/IP应用程序。
SSL安全协议主要提供三方面的服务：用户和服务器的合法性认证认证用户和服务器的合法性，使得它们能够确信数据将被发送到正确的客户机和服务器上。
客户机和服务器都是有各自的识别号，这些识别号由公开密钥进行编号，为了验证用户是否合法，安全套接层协议要求在握手交换数据时进行数字认证，以此来确保用户的合法性。
加密数据以隐藏被传送的数据安全套接层协议所采用的加密技术既有对称密钥技术，也有公开密钥技术。
在客户机与服务器进行数据交换之前，交换SSL初始握手信息，在SSL握手情息中采用了各种加密技术对其加密，以保证其机密性和数据的完整性，并且用数字证书进行鉴别，这样就可以防止非法用户进行破译。
保护数据的完整性安全套接层协议采用Hash函数和机密共享的方法来提供信息的完整性服务，建立客户机与服务器之间的安全通道，使所有经过安全套接层协议处理的业务在传输过程中能全部完整准确无误地到达目的地。
安全套接层协议是一个保证计算机通信安全的协议，对通信对话过程进行安全保护，其实现过程主要经过如下几个阶段：1.接通阶段：客户机通过网络向服务器打招呼，服务器回应;2.密码交换阶段：客户机与服务器之间交换双方认可的密码，一般选用RSA密码算法，也有的选用Diffie-Hellmanf和Fortezza-KEA密码算法;3.会谈密码阶段：客户机器与服务器间产生彼此交谈的会谈密码;4.检验阶段：客户机检验服务器取得的密码;5.客户认证阶段：服务器验证客户机的可信度;6.结束阶段：客户机与服务器之间相互交换结束的信息。
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n Client write MAC secret: 一个密钥，用来对client送出的 数据进行MAC操作。
n Server write key: 用于server 进行数据加密，client进行 数据解密的对称保密密钥；
安全套接层协议SSL
n ⑷检验阶段：客户机检验服务器取得的 密码；
n ⑸客户认证阶段：服务器验证客户机的 可信度；
n ⑹结束阶段：客户机与服务器之间相互 交换结束的信息。
安全套接层协议SSL
6.1.3 SSL协议与电子商务
n SSL 提供了用于启动 TCP/IP 连接的安 全性“信号交换”。
n 这种信号交换导致客户和服务器同意将使用 的安全性级别，并履行连接的任何身份验证 要求。
n 在客户/服务器结构中，应用层从请求服 务和提供服务的角度定义客户和服务器， 而SSL协议则从建立加密参数的过程中所 扮演的角色来定义客户和服务器。
安全套接层协议SSL
n SSL握手协议包含四个阶段:第一个阶段 建立安全能力;第二个阶段服务器鉴别和 密钥交换;第三个阶段客户鉴别(可选的) 和密钥交换;第四个阶段完成握手协议。
安全套接层协议SSL
应用层协议（HTTP、Telnet、FTP、 SMTP等）
SSL握手协议（Handshake Protocol） SSL记录协议（Record Protocol）
SSL协议
TCP协议
IP协议
图6.2 SSL协议的分层结构
安全套接层协议SSL
n SSL协议定义了两个通信主体：客户 （client）和服务器（server）。其中， 客户是协议的发起者。
Server hello 建立协议版本、会话ID、交换随机数
Server Certificate Certificate Request ServerKeyExchange
送出服务器证书， 请求客户端证书
送出客户端证书
ChangeCipherSpec Finished
改变密码套，结束握手
Application Data
安全套接层协议SSL
SSL流程
客户端证 书
SSL 安全通道
服务器证 书
浏览器 Client hello
Client Certificate ClientKeyExchange
Certificate Verify ChangeCipherSpec
Finished
Application Data
Web服务器
第三步：密语规则共享
规则A
获得规则 规则A
信息保险箱
打开保险箱
安全套接层协议SSL
SSL服务器证书工作原理介绍
第四步：进行安全通信
原文
1、2、3
规则A
无意义文字
5、8、9
原文
1、2、3
规则A
安全套接层协议SSL
SSL当初并不是为支持电子商务而设计的，所以 在电子商务系统的应用中还存在很多弊端:
n SSL是一个面向连接的协议，在涉及多方的电 子交易中，只能提供交易中客户与服务器间的 双方认证，而电子商务往往是客户、网站、银 行三家协作完成, SSL协议并不能协调各方间的 安全传输和信任关系；
安全套接层协议SSL
连接1 连接2
……
连接n
会话
连接1 连接2 …… 连接n
图6.3 SSL的会话与连接
在任意一对通信主体之间，可以有多个安全连接。
安全套接层协议SSL
会话状态参数
n Session identifier: 服务器选择的一个任意字节序列，用 以标识一个活动的或可激活的会话状态。
n Peer Certificate: 标识服务器的X.509.v3证书。可为空。 n Compression method: 加密前进行数据压缩的算法。 n Cipher spec: 指明数据体加密的算法（无，或DES等） n 以及散列算法（如MD5或SHA-1）用以计算MAC。还包
n 购货时客户要输入通信地址，这样将可能使得 客户收到大量垃圾信件。
安全套接层协议SSL
n SSL协议运行的基点是商家对客户信息保 密的承诺。但在上述流程中SSL协议有利 于商家而不利于客户。
n 客户的信息首先传到商家，商家阅读后 再传到银行，这样，客户资料的安全性 便受到威胁。
安全套接层协议SSL
安全套接层协议SSL
协议的使用
n https:// 与shttp://
安全套接层协议SSL
n 在网络上传输的敏感信息（如电子商务、金融 业务中的信用卡号或PIN码等机密信息）都纷 纷采用SSL来进行安全保护。
n SSL通过加密传输来确保数据的机密性，通过 信息验证码（Message Authentication Codes， MAC）机制来保护信息的完整性，通过数字证 书来对发送和接收者的身份进行认证。
安全套接层协议SSL
一个保证任何安装了安全套接字的客户 和服务器间事务安全的协议，它涉及所 有TCP/IP应用程序
IPSec
SSL
SSL
TCP
OS
TCP
IP/IPSec
IP
Lower layers
Lower layers
安全套接层协议SSL
n SSL协议可用于保护正常运行于TCP之上的任何 应用协议，如HTTP、FTP、SMTP或Telnet的通 信，最常见的是用SSL来保护HTTP的通信。
n SSL协议的优点在于它是与应用层协议无关的。 高层的应用协议（如HTTP、FTP、Telnet等） 能透明地建立于SSL协议之上。
n SSL协议在应用层协议之前就已经完成加密算 法、通信密钥的协商以及服务器的认证工作。 在此之后应用层协议所传送的数据都会被加密， 从而保证通信的安全性。
安全套接层协议SSL
安全套接层协议SSL
连接状态
n Client write key:用于client 进行数据加密，server进行数 据解密的对称保密密钥；
n Initialization vectors: 当数据加密采用CBC方式时，每一 个密钥保持一个IV。该字段首先由SSL Handshake Protocol产生，以后保留每次最后的密文数据块作为IV。
n 版本和历史 n 1.0，不成熟 n 2.0，基本上解决了Web通讯的安全问题
n Microsoft公司发布了PCT(Private Communication Technology)，并在IE中支持 n 3.0，1996年发布，增加了一些算法，修改了一些缺陷 n TLS 1.0(Transport Layer Security传输层安全协议, 也 被称为SSL 3.1)，1997年IETF发布了Draft，同时， Microsoft宣布放弃PCT，与Netscape一起支持TLS 1.0 n 1999年，发布RFC 2246(The TLS Protocol v1.0)
n 通过数字签名和数字证书可实现浏览器和 Web服务器双方的身份验证。
n 在用数字证书对双方的身份验证后，双方就 可以用保密密钥进行安全的会话了。
安全套接层协议SSL
SSL证书保障在线服务器的安全
➢ 服务器身份验证 —— 防假冒 ➢ 网络信息发送内容加密 —— 防偷窥 ➢ 网络信息发送完整性检测 —— 防删节 ➢ 网络信息发送内容修改提醒 —— 防篡改
括其它参数，如散列长度。 n Master secret: 48位秘密，在client与server之间共享。 n Is resumable:一个标志，指明该会话是否能用于产生一
个新连接。
安全套接层协议SSL
连接状态
n Server and client random: server 和client 为每一个连接 所选择的字节序号。
n 随着电子商务参与方的迅速增加，认证问题 越来越突出，SSL协议的缺点完全暴露出来。 SSL协议逐渐被新的SET协议所取代。
n 目前我国开发的电子支付系统，无论是中国 银行的长城卡电子支付系统，还是上海长途 电信局的网上支付系统，均没有采用SSL协 议，主要原因就是无法保证客户资金的安全 性。
安全套接层协议SSL
n SSL协议使用通信双方的客户证书以及CA根证 书，允许客户/服务器应用以一种不能被偷听 的方式通信，在通信双方间建立起了一条安全 的、可信任的通信通道。
n 该协议使用密钥对传送数据加密，许多网站都 是通过这种协议从客户端接收信用卡编号等保 密信息。它被认为是最安全的在线交易模式，
安全套接层协议SSL
应用数据
安全套接层协议SSL
SSL服务器证书工作原理介绍
第一步：身份验证
服务器身份证
发证机构 — CA
身份验证
我是卓越服务器
?卓??越服服务务器器
你 是 谁？
安全套接层协议SSL
SSL服务器证书工作原理介绍
第二步：发明密语规则
发明
密语规则
1、2、3
原文
规则A
原理介绍
SSL解决的问题（功能）
n 客户对服务器的身份认证
n SSL服务器允许客户的浏览器使用标准的公钥加密技术和 一些可靠的认证中心（CA）的证书，来确认服务器的合 法性。
n 服务器对客户的身份认证
n 也可通过公钥技术和证书进行认证，也可通过用户名， password来认证。
n 建立服务器与客户之间安全的数据通道
n 传输数据的完整性
n using MAC with MD5 or SHA-1
安全套接层协议SSL
SSL协议实现的六步骤
n ⑴接通阶段：客户机通过网络向服务器打招 呼，服务器回应；
n ⑵密码交换阶段：客户机与服务器之间交换 双方认可的密码，一般选用RSA密码算法；