學習自：SSL原理及分析_ssl數據包-CSDN博客

1、前言

SSL協議位于TCP/IP協議與應用層協議（HTTP、Telnet、FTP、NMTP）之間，它為二者提供了數據安全性分層機制。它提供的服務包括：數據加密、服務器認證、消息完整性、客戶機認證。HTTP協議使用SSL來實現安全通信。

C端和S端傳輸的數據是通過對稱算法（DES、RC4）進行加密的。

2、SSL是什么

SSL全稱Secure Socket Layer，安全套接層。

SSL是一種安全傳輸協議，通常用于在互聯網上傳輸敏感信息，如信用卡號、登錄憑證等。它通過在網絡連接中添加加密層來提供安全性。SSL協議的基本原理是通過加密數據傳輸，以保護傳輸的信息不被非法獲取。

3、結構、建立過程

SSL協議分為2層，下層為SSL記錄協議，主要負責對上層數據進行分塊、壓縮、計算并添加MAC、加密，最后把記錄塊傳給對方。

上層為SSL握手協議、SSL密碼變化協議、SSL警告協議。

1）上層：SSL握手協議

SSL握手協議是建立SSL連接時用到的協議，在SSL連接建立過程中，C端和S端之間會進行一系列握手過程，并協商使用一種共同支持的加密算法和密鑰。

具體過程：

1. C端發送連接請求到S端，并請求SSL通信；
2. S端收到請求之后，會返回公共密鑰證書給C端，該證書包含了S端公共密鑰和證書頒發機構的信息；
   
3. C端收到公共密鑰證書后，會對證書進行驗證，主要驗證證書內容是否符合標準、證書是否過期、證書頒發機構是否可靠等等。如果證書驗證通過，C端會生成隨機密鑰，使用S端的公共密鑰進行加密，并將加密之后的密鑰發給S端；
4. S端收到C端傳來的隨機密鑰之后，用自己的私有密鑰對密鑰進行解密。此時C端、S端都擁有了同一份隨機密鑰，用于之后的加密通信。
5. SSL建立完成之后，雙方開始進行加密通信，所有傳輸內容都會被加密并且密鑰相關，確保數據的機密性和完整性。

通過上述過程可以看出，SSL通過加密+證書校驗的方式，為通信加上了安全保障，有效地防止傳輸過程中數據被竊取、篡改等問題。

2）上層：SSL密碼變化協議

密碼變化協議：C端和S端通過密碼變化協議通知接收方，隨后的報文都使用新協商的加密算法列表和密鑰進行保護和傳輸。

建立過程：

1. C端與S端建立SSL連接之后，C端發送一條ChangeCipherSpec消息給S端，表示C端要改變對稱密鑰；
2. S端收到這條消息之后也會發送一條ChangeCipherSpec消息給C端，表示S端也要改變對稱密鑰；
3. C端與S端都完成了對稱密鑰的變化之后，就能用新的對稱密鑰進行通信了。

在SSL連接建立期間，C端和S端會協商出一個對稱密鑰，用于加密通信中的數據。但由于對稱密鑰可能存在泄漏、被破解的風險，因此在通信過程中定期更換對稱密鑰可以提高通信安全性。SSL密碼變化協議就是為了實現這個功能而設計的。

3）上層：SSL警告協議

警告協議：允許一方向另一方報告告警信息。消息中包含告警級別和描述。

SSK/TLS協議中，當C端與S端進行握手時，如果發現存在不安全因素，如證書過期、頒發者不受信任等，就會觸發警告協議。

建立過程：

1. C端、S端在握手過程中，任何一方發現存在安全問題，就會發送一個警告消息。警告消息由警告級別、警告描述組成；
2. 警告級別：警告、致命等。
3. 警告描述：關于警告類型的詳細信息。
4. 發送警告消息的一方會關閉SSL/TLS連接。

通過使用警告協議，SSL/TLS協議可以及早檢測到安全問題，并采取相應措施避免或減少安全威脅。同時，警告協議也為SSL/TLS協議提供了一種靈活的方式來處理安全問題，以實現更加安全的通信。

4）下層：SSL記錄協議

記錄協議是SSL/TLS協議中的一個子協議，用于在C端、S端之間傳輸應用層數據。

建立過程：

1. 應用程序將明文數據傳給SSL握手協議；
2. SSL握手協議將數據分為多個小塊，并使用SSL記錄協議將這些小塊進行封裝；
3. 對于每個小塊，SSL記錄協議會增加一個首部，該首部包含以下信息：記錄類型、記錄版本、記錄長度。
4. 記錄類型：該記錄的內容類型，可以是應用層數據、握手協議數據、警告協議數據。
5. 記錄版本：該記錄的版本號，標識了SSL/TLS協議的版本號；
6. 記錄長度：該記錄的明文數據長度，不含首部
7. 記錄協議使用之前建立的對話密鑰對明文數據進行加密，并附加MAC（消息認證碼），保證數據的完整性、機密性。
8. C端向S端發送SSL記錄協議封裝后的數據。
9. S端收到數據后，使用相同的對話密鑰進行解密，得到明文數據。

通過SSL記錄協議，SSL/TLS協議可以保證應用層數據在數據傳輸過程中的安全性，防止被竊聽、篡改、偽造，確保了通信機密性與完整性。同時，SSL記錄協議還采用了MAC進行數據完整性驗證，進一步增強數據安全性。

4、相關技術

SSL是一種常見的加密協議，用于確?；ヂ摼W上的數據傳輸安全。

所涉及的技術有：

1. 握手協議：SSL握手協議是SSL連接建立時所用的協議，包括SSL版本協商、加密算法協商、身份驗證、密鑰交換等步驟；
   
2. 密鑰交換：在握手協議中，S端與C端將協商一組密鑰，用來對后續通信進行加密解密；
3. 數字證書：為了確保通信雙方的身份真實可信，SSL使用數字證書來認證C端、S端身份；
4. 對稱加密：在SSL連接建立之后，數據在傳輸前要經過加密處理，SSL使用對稱加密技術對數據進行加密，例如AES、DES等加密算法；
5. 數字簽名：SSL使用數字簽名來確保數據完整性，數字簽名使用公鑰加密數據，保證只有對應私鑰持有者才能解密并驗證數據真實性。

通過以上一系列步驟，SSL可以在保證通信安全的同時，保障通信的可靠性與快速性。這些技術的結合使得SSL能夠提供高度安全的網絡通信，保證互聯網上的數據與隱私。

5、總結

SSL的設計是為了保護網絡傳輸過程中的數據安全性、完整性，并可以防止網絡攻擊。SSL通過使用加密技術來確保用戶信息在傳輸過程中不被竊取、篡改。

在SSL協議中，數據包在傳輸前會被加密，只有接收方才能解密并讀取其中的信息。

同時SSL還提供了身份驗證、訪問控制功能，以確保只有授權用戶才能訪問特定資源。