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SSL(SecureSocketsLayer安全套接字协议),及其继任者传输层安全（TransportLayerSecurity，TLS）是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS与SSL在传输层与应用层之间对网络连接进行加密。

SecureSocketLayer，为Netscape所研发，用以保障在上数据传输的安全，利用数据加密(Encryption)技术，可确保数据在网络上的传输过程中不会被截取及窃听。一般通用的规格为40bit的安全标准，美国则已推出128bit的更高安全标准。只要3.0版本以上的
I.E.或Netscape浏览器即可支持SSL。

SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。SSL协议可分为两层：SSL记录协议（SSLRecordProtocol）：它建立在可靠的传输协议（如TCP）之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。SSL握手协议（SSLHandshakeProtocol）：它建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。

（1）信息保密，通过使用公开密钥和对称密钥技术以达到信息保密。SSL客户机和服务器之间的

所有业务都使用在SSL握手过程中建立的密钥和算法进行加密。这样就防止了某些用户通过使用IP数据包嗅探工具非法窃听。尽管数据包嗅探仍能捕捉到通信的内容，但却无法破译。

（2）信息完整性，确保SSL业务全部达到目的。应确保服务器和客户机之间的信息内容免受破坏。SSL利用机密共享和hash函数组提供信息完整性服务。

（3）双向认证，客户机和服务器相互识别的过程。它们的识别号用公开密钥编码，并在SSL握手时交换各自的识别号。为了验证证明持有者是其合法用户（而不是冒名用户），SSL要求证明持有者在握手时对交换数据进行数字式标识。证明持有者对包括证明的所有信息数据进行标识，以说明自己是证明的合法拥有者。这样就防止了其他用户冒名使用证明。证明本身并不提供认证，只有证明和密钥一起才起作用。

（4）SSL的安全性服务对终端用户来讲做到尽可能透明。一般情况下，用户只需单击桌面上的一个按钮或联接就可以与SSL的主机相连。与标准的HTTP连接申请不同，一台支持SSL的典型网络主机接受SSL连接的默认端口是443，而不是80。

服务器认证阶段：1）客户端向服务器发送一个开始信息“Hello”以便开始一个新的会话连接；2）服务器根据客户的信息确定是否需要生成新的主密钥，如需要则服务器在响应客户的“Hello”信息时将包含生成主密钥所需的信息；3）客户根据收到的服务器响应信息，产生一个主密钥，并用服务器的公开密钥加密后传给服务器；4）服务器回复该主密钥，并返回给客户一个用主密钥认证的信息，以此让客户认证服务器。

用户认证阶段：在此之前，服务器已经通过了客户认证，这一阶段主要完成对客户的认证。经认证的服务器发送一个提问给客户，客户则返回（数字）签名后的提问和其公开密钥，从而向服务器提供认证。

从SSL协议所提供的服务及其工作流程可以看出，SSL协议运行的基础是商家对消费者信息保密的承诺，这就有利于商家而不利于消费者。在电子商务初级阶段，由于运作电子商务的企业大多是信誉较高的大公司，因此这问题还没有充分暴露出来。但随着电子商务的发展，各中小型公司也参与进来，这样在电子支付过程中的单一认证问题就越来越突出。虽然在SSL3.0中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，但是SSL协议仍存在一些问题，比如，只能提供交易中客户与服务器间的双方认证，在涉及多方的电子交易中，SSL协议并不能协调各方间的安全传输和信任关系。在这种情况下，Visa和MasterCard两大信用卡公组织制定了SET协议，为网上信用卡支付提供了全球性的标准。

SSL被设计成使用TCP来提供一种可靠的端到端的安全服务，不是单个协议，而是二层协议，低层是SSL记录层，用于封装不同的上层协议，另一层是被封装的协议，即SSL握手协议，它可以让服务器和客户机在传输应用数据之前，协商加密算法和加密密钥，客户机提出自己能够支持的全部加密算法，服务器选择最适合它的算法。

记录协议为不同的更高层协议提供基本的安全服务，其特点是为web客户/服务器的交互提供传输服务的超文本传输协议（HTTP）可在SSL上面运行。三个更高层协议被定义成SSL的一部分：握手协议、修改密文规约协议和告警协议。

（1）连接：连接是提供恰当类型服务的传输，对于SSL这样的连接是点对点的关系。连接是短暂的，每个连接与一个会话相联系。

（2）会话：SSL的会话是客户和服务器之间的关联，会话通过握手协议来创建。会话定义了加密安全参数的一个集合，该集合可以被多个连接所共享。会话可用来避免为每个连接进行昂贵的新安全参数的协商。

在任何一对交互实体之间可能存在多个安全连接。理论上，在交互实体中间也可能存在多个同时的会话，实际上每个会话存在一组状态。一旦建立了会话，就有当前的操作状态用于读和写（即接收和发送）。另外，在握手协议期间，创建了挂起读和写状态。一旦握手协议成功，挂起状态就变成当前的状态。

记录协议接收传输的应用报文，将数据分片成可管理的块，可选地压缩数据，应用MAC，加密，增加首部，在TCP报文段中传输结果单元。被接收的数据被解密、验证、解压和重新装配，然后交付给更高级的用户。

SSL记录协议处理的最后一个步骤是附加一个SSL记录协议的头，以便构成一个SSL记录。SSL记录协议头中包含了SSL记录协议的若干控制信息。

会话（Session）和连接（Connection）是SSL中两个重要的概念，在规范中定义如下。[2]

（1）SSL连接：用于提供某种类型的服务数据的传输，是一种点对点的关系。一般来说，连接的维持时间比较短暂，并且每个连接一定与某一个会话相关联。

（2）SSL会话：是指客户和服务器之间的一个关联关系。会话通过握手协议来创建。它定义了一组安全参数。

一次会话过程通常会发起多个SSL连接来完成任务，例如一次网站的访问可能需要多个HTTP/SSL/TCP连接来下载其中的多个页面，这些连接共享会话定义的安全参数。这种共享方式可以避免为每个SSL连接单独进行安全参数的协商，而只需在会话建立时进行一次协商，提高了效率。

每一个会话（或连接）都存在一组与之相对应的状态，会话（或连接）的状态表现为一组与其相关的参数集合，最主要的内容是与会话（或连接）相关的安全参数的集合，用会话（或连接）中的加密解密、认证等安全功能的实现。在SSL通信过程中，通信算法的状态通过SSL握手协议实现同步。

（4）加密规约（CipherSpec）：用于说明对大块数据进行加密采用的算法，以及计算MAC所采用的散列算法。

HTTPS（HypertextTransferProtocolSecure）安全超文本传输协议

它是由Netscape开发并内置于其浏览器中，用于对数据进行压缩和解压操作，并返回网络上传送回的结果。HTTPS实际上应用了Netscape的安全套接字层（SSL）作为HTTP应用层的子层。（HTTPS使用端口443，而不是像HTTP那样使用端口80来和TCP/IP进行通信。）SSL使用40位关键字作为RC4流加密算法，这对于商业信息的加密是合适的。HTTPS和SSL支持使用X.509数字认证，如果需要的话用户可以确认发送者是谁。

等等）能透明的建立于SSL协议之上。SSL协议在应用层协议通信之前就已经完成加密算法、通信密钥的协商以及服务器认证工作。在此之后应用层协议所传送的数据都会被加密，从而保证通信的私密性。

修改密文规约协议（ChangeCipherSpecProtocol）是使用SSL记录协议的三个SSL有关协议之
一，并且它是最简单的，用于使用新协商的加密方法和完全性方法。这个协议由单个报文图4（a）组成，该报文由值为1的单个字节组成。

告警协议是用来将SSL有关的告警传送给对方实体。和其他使用SSL的情况一样，告警报文按照当前状态说明被压缩和加密。该协议的每个报文由两个字节组成图4（b）。第一个字节的值是警告或致命的，用来传送报文的严重级别。如果级别是致命的，SSL立刻中止该连接。同一个会话的其他连接可以继续，但这个会话不能再建立新的连接了。第二个字节包含了指出特定告警的代码。

SSL中最复杂、最重要的部分是握手协议。这个协议用于建立会话；协商加密方法、鉴别方法、压缩方法和初始化操作，使服务器和客户能够相互鉴别对方的身份、协商加密和MAC算法以及用来保护在SSL记录中发送数据的加密密钥。在传输任何应用数据之前，使用握手协议。它由一系列在客户和服务器之间交换的报文组成。所有报文都具有图4（c）显示的格式。每个报文具有三个字段：

A）客户机和服务器交换X．509证明以便双方相互确认。在此过程中可以交换全部的证明链，也可以选择只交换一些底层的证明。证明的验证包括：检验有效日期和验证证明的签名权限。

B）客户机随机地产生一组密钥，它们用于信息加密和MAC计算。这些密钥要先通过服务器的公开密钥加密再送往服务器。总共有四个密钥分别用于服务器到客户机以及客户机到服务器的通信。

C）信息加密算法（用于加密）和Hash函数（用于确保信息完整性）是综合在一起使用的。Netscape的SSL实现方案是：客户机提供自己支持的所有算法清单，服务器选择它认为最有效的密码。服务器管理者可以使用或禁止某些特定的密码。

通过SSL握手协议、SSL密文协议、SSL告警协议和SSL记录协议实现了安全套接层的安全，对于web安全我们完全可以采用上述手段，因为它们的安全技术是可靠的。

发送一个“ClientHello”消息，说明它支持的密码算法列表、压缩方法及最高协议版本，也发送稍后将被使用的随机数。

然后收到一个“ServerHello”消息，包含服务器选择的连接参数，源自客户端初期所提供的“ClientHello”。

当双方知道了连接参数，客户端与服务器交换证书（依靠被选择的公钥系统）。这些证书通常基于X.509，不过已有草案支持以OpenPGP为基础的证书。

客户端与服务器通过公钥保密协商共同的主私钥（双方随机协商），这通过精心谨慎设计的伪随机数功能实现。结果可能使用Diffie-Hellman交换，或简化的公钥加密，双方各自用私钥解密。所有其他关键数据的加密均使用这个“主密钥”。

数据传输中记录层（Recordlayer）用于封装更高层的HTTP等协议。记录层数据可以被随意压缩、加密，与消息验证码压缩在一起。每个记录层包都有一个Content-Type段用以记录更上层用的协议。

SSL（SecureSocketsLayer）是网景公司（Netscape）设计的主要用于Web的安全传输协议。这种协议在Web上获得了广泛的应用。IETF将SSL作了标准化，即RFC2246，并将其称为TLS（TransportLayerSecurity），其最新版本是RFC5246,版本1.2。从技术上讲，TLS1.0与SSL3.0的差异非常微小。

TLS利用密钥算法在互联网上提供端点身份认证与通讯保密，其基础是公钥基础设施（publickeyinfrastructure，PKI）。不过在实现的典型例子中，只有网络服务者被可靠身份验证，而其客户端则不一定。这是因为公钥基础设施普遍商业运营，电子签名证书通常需要付费购买。协议的设计在某种程度上能够使主从式架构应用程序通讯本身预防窃听、干扰（Tampering）、和消息伪造。

公钥私钥非对称密钥保密系统：RSA、Diffie-Hellman、DSA及Fortezza；

对称密钥保密系统：RC2、RC4、IDEA、DES、TripleDES、AES以及Camellia；

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