SSL 和 TLS 的区别

SSL：（Secure Socket Layer，安全套接字层），位于可靠的面向连接的网络层协议和应用层协议之间的一种协议层。SSL 通过互相认证、使用数字签名确保完整性、使用加密确保私密性，以实现客户端和服务器之间的安全通讯。该协议由两层组成：SSL 记录协议和 SSL 握手协议。

TLS：(Transport Layer Security，传输层安全协议)，用于两个应用程序之间提供保密性和数据完整性。该协议由两层组成：TLS 记录协议和 TLS 握手协议。

SSL 是 Netscape 开发的专门用户保护 Web 通讯的，目前版本为 3.0。最新版本的 TLS 1.0 是 IETF(工程任务组)制定的一种新的协议，它建立在 SSL 3.0 协议规范之上，是 SSL 3.0 的后续版本。两者差别极小，可以理解为 SSL 3.1，它是写入了 RFC 的。

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（SSL Record Protocol）：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（SSL Handshake Protocol）：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。

SSL (Secure Socket Layer)

为 Netscape 所研发，用以保障在 Internet 上数据传输之安全，利用数据加密(Encryption)技术，可确保数据在网络上之传输过程中不会被截取。目前一般通用之规格为 40 bit 之安全标准，美国则已推出 128 bit 之更高安全标准，但限制出境。只要 3.0 版本以上之 I.E.或 Netscape 浏览器即可支持 SSL。

当前版本为 3.0。它已被广泛地用于 Web 浏览器与服务器之间的身份认证和加密数据传输。

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（SSL Record Protocol）：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（SSL Handshake Protocol）：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。

SSL 协议提供的服务主要有：

1）认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器；

2）加密数据以防止数据中途被窃取；

3）维护数据的完整性，确保数据在传输过程中不被改变。

SSL 协议的工作流程：

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）服务器恢复该主密钥，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。

TLS(Transport Layer Security Protocol)：安全传输层协议

安全传输层协议（TLS）用于在两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。该协议由两层组成： TLS 记录协议（TLS Record）和 TLS 握手协议（TLS Handshake）。较低的层为 TLS 记录协议，位于某个可靠的传输协议（例如 TCP）上面。

TLS 记录协议提供的连接安全性具有两个基本特性：

私有――对称加密用以数据加密（DES 、RC4 等）。对称加密所产生的密钥对每个连接都是唯一的，且此密钥基于另一个协议（如握手协议）协商。记录协议也可以不加密使用。 可靠――信息传输包括使用密钥的 MAC 进行信息完整性检查。安全哈希功能（ SHA、MD5 等）用于 MAC 计算。记录协议在没有 MAC 的情况下也能操作，但一般只能用于这种模式，即有另一个协议正在使用记录协议传输协商安全参数。 　　 TLS 记录协议用于封装各种高层协议。作为这种封装协议之一的握手协议允许服务器与客户机在应用程序协议传输和接收其第一个数据字节前彼此之间相互认证，协商加密算法和加密密钥。 TLS 握手协议提供的连接安全具有三个基本属性：

可以使用非对称的，或公共密钥的密码术来认证对等方的身份。该认证是可选的，但至少需要一个结点方。 共享加密密钥的协商是安全的。对偷窃者来说协商加密是难以获得的。此外经过认证过的连接不能获得加密，即使是进入连接中间的攻击者也不能。 协商是可靠的。没有经过通信方成员的检测，任何攻击者都不能修改通信协商。 　　 TLS 的最大优势就在于：TLS 是独立于应用协议。高层协议可以透明地分布在 TLS 协议上面。然而， TLS 标准并没有规定应用程序如何在 TLS 上增加安全性；它把如何启动 TLS 握手协议以及如何解释交换的认证证书的决定权留给协议的设计者和实施者来判断。

协议结构

TLS 协议包括两个协议组――TLS 记录协议和 TLS 握手协议――每组具有很多不同格式的信息。在此文件中我们只列出协议摘要并不作具体解析。具体内容可参照相关文档。

TLS 记录协议是一种分层协议。每一层中的信息可能包含长度、描述和内容等字段。记录协议支持信息传输、将数据分段到可处理块、压缩数据、应用 MAC 、加密以及传输结果等。对接收到的数据进行解密、校验、解压缩、重组等，然后将它们传送到高层客户机。

TLS 连接状态指的是 TLS 记录协议的操作环境。它规定了压缩算法、加密算法和 MAC 算法。

TLS 记录层从高层接收任意大小无空块的连续数据。密钥计算：记录协议通过算法从握手协议提供的安全参数中产生密钥、 IV 和 MAC 密钥。

TLS 握手协议由三个子协议组构成，允许对等双方在记录层的安全参数上达成一致、自我认证、例示协商安全参数、互相报告出错条件。

关系就是。。。。并列关系

最新版本的 TLS（Transport Layer Security，传输层安全协议）是 IETF（Internet Engineering Task Force，Internet 工程任务组）制定的一种新的协议，它建立在 SSL 3.0 协议规范之上，是 SSL 3.0 的后续版本。在 TLS 与 SSL3.0 之间存在着显著的差别，主要是它们所支持的加密算法不同，所以 TLS 与 SSL3.0 不能互操作。

1．TLS 与 SSL 的差异

1）版本号：TLS 记录格式与 SSL 记录格式相同，但版本号的值不同，TLS 的版本 1.0 使用的版本号为 SSLv3.1。

2）报文鉴别码：SSLv3.0 和 TLS 的 MAC 算法及 MAC 计算的范围不同。TLS 使用了 RFC-2104 定义的 HMAC 算法。SSLv3.0 使用了相似的算法，两者差别在于 SSLv3.0 中，填充字节与密钥之间采用的是连接运算，而 HMAC 算法采用的是异或运算。但是两者的安全程度是相同的。

3）伪随机函数：TLS 使用了称为 PRF 的伪随机函数来将密钥扩展成数据块，是更安全的方式。

4）报警代码：TLS 支持几乎所有的 SSLv3.0 报警代码，而且 TLS 还补充定义了很多报警代码，如解密失败（decryption_failed）、记录溢出（record_overflow）、未知 CA（unknown_ca）、拒绝访问（access_denied）等。

5）密文族和客户证书：SSLv3.0 和 TLS 存在少量差别，即 TLS 不支持 Fortezza 密钥交换、加密算法和客户证书。

6）certificate_verify 和 finished 消息：SSLv3.0 和 TLS 在用 certificate_verify 和 finished 消息计算 MD5 和 SHA-1 散列码时，计算的输入有少许差别，但安全性相当。

7）加密计算：TLS 与 SSLv3.0 在计算主密值（master secret）时采用的方式不同。

8）填充：用户数据加密之前需要增加的填充字节。在 SSL 中，填充后的数据长度要达到密文块长度的最小整数倍。而在 TLS 中，填充后的数据长度可以是密文块长度的任意整数倍（但填充的最大长度为 255 字节），这种方式可以防止基于对报文长度进行分析的攻击。

数字证书签发和验证流程

CA 签发证书的过程：

1. 首先 CA 会把持有者的公钥、用途、颁发者、有效时间等信息打成一个包，然后对这些信息进行 Hash 计算，得到一个 Hash 值。

2. 然后 CA 会用自己的私钥对这个 Hash 值进行加密，得到一个签名(生成 Certificate Signature)，也就是 CA 对证书做了签名。

3. 最后将 Certificate Signature 添加在文件证书上，形成数字证书。

客户端校验服务端的数字证书的过程：

1. 首先客户端会使用同样的 Hash 算法获取该证书的 Hash 值 H1。

2. 通常浏览器和操作系统中集成了 CA 的公钥信息，浏览器收到证书后可以使用 CA 的公钥解密 Certificate Signature 内容，得到一个 Hash 值 H2。

3. 最后比较 H1 和 H2 是否相等，如果相等则证明证书是可信的，否则证书是不可信的。

证书链的作用

证书的验证过程中还存在一个证书信任链的问题，因为我们向 CA 申请的证书一般不是根证书签发的，而是由中间证书签发的

为什么需要证书链这么麻烦的流程？Root CA 为什么不直接颁发证书，而是要搞那么多中间层级呢？

这是为了确保根证书的绝对安全性，将根证书隔离地越严格越好，不然根证书如果失守了，那么整个信任链都会有问题。