SSL、TLS协议格式、HTTPS通信过程、RDP SSL通信过程

快来打我* 2022-06-14 05:20 293阅读 0赞

**相关学习资料**  
[http://www.360doc.com/content/10/0602/08/1466362\_30787868.shtml][http_www.360doc.com_content_10_0602_08_1466362_30787868.shtml]  
[http://www.gxu.edu.cn/college/hxhgxy/sec/COURSE/ch13/1.htm][http_www.gxu.edu.cn_college_hxhgxy_sec_COURSE_ch13_1.htm]  
[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc6101.txt][http_www.rfc-editor.org_rfc_rfc6101.txt]  
[http://3600.1kapp.com/?p=546][http_3600.1kapp.com_p_546]  
[http://wiki.mbalib.com/wiki/SSL%E4%BF%AE%E6%94%B9%E5%AF%86%E6%96%87%E5%8D%8F%E8%AE%AE][http_wiki.mbalib.com_wiki_SSL_E4_BF_AE_E6_94_B9_E5_AF_86_E6_96_87_E5_8D_8F_E8_AE_AE]  
[http://www.h3c.com.cn/Products\_\_\_Technology/Technology/Security\_Encrypt/Other\_technology/Technology\_book/200812/622834\_30003\_0.htm][http_www.h3c.com.cn_Products_Technology_Technology_Security_Encrypt_Other_technology_Technology_book_200812_622834_30003_0.htm]  
[http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/cc785811(v=ws.10).aspx][http_technet.microsoft.com_zh-cn_library_cc785811_v_ws.10_.aspx]  
[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2246.txt][http_www.rfc-editor.org_rfc_rfc2246.txt]

# 1. SSL协议格式 #

SSL(Secure socket Layer 安全套接层协议)指使用公钥和私钥技术组合的安全网络通讯协议。SSL协议是网景公司(Netscape)推出的基于WEB应用的安全协议，SSL协议指定了一种在应用程序协议(如Http、Telenet、NMTP和FTP等)和TCP/IP协议之间提供数据安全性分层的机制，它为TCP/IP连接提供数据加密、服务器认证、消息完整性以及可选的客户机认证，主要用于提高应用程序之间数据的安全性，对传送的数据进行加密和隐藏，确保数据在传送中不被改变,即确保数据的完整性。  
SSL 以对称密码技术和公开密码技术相结合，可以实现如下三个通信目标：

*  **秘密性:** SSL客户机和服务器之间传送的数据都经过了加密处理,网络中的非法窃听者所获取的信息都将是无意义的密文信息
 *  **完整性:**  SSL利用密码算法和散列(HASH)函数,通过对传输信息特征值的提取来保证信息的完整性,确保要传输的信息全部到达目的地,可以避免服务器和客户机之间的信息受到破坏。
 *  **认证性:** 利用证书技术和可信的第三方认证，可以让客户机和服务器相互识别对方的身份。为了验证证书持有者是其合法用户(而不是冒名用户)，SSL要求证书持有者在握手时相互交换数字证  
    书，通过验证来保证对方身份的合法性。

SSL协议位于TCP/IP协议模型的网络层和应用层之间，使用TCP来提供一种可靠的端到端的安全服务，它是客户/服务器应用之间的通信不被攻击窃听，并且始终对服务器进行认证，还可以选择对客户进行认证。  
SSL协议应用层来说是透明的，我们在编写基于SSL的HTTPS应用时，无论客户端还是服务端都不需要考虑SSL的存在  
SSL协议在应用层通信之前就已经完成:

*  1) 加密算法
 *  2) 通信密钥的协商
 *  3) 服务器认证工作

![SSL/TLS Protocol][SSL_TLS Protocol]

在此之后,应用层协议所传送的数据都被加密。SSL实际上是共同工作的两层协议组成，如下图所示

![报文格式][SouthEast]

对于这张SSL的层次结构图，我们需要牢记几点:

1.  不管是TCP/IP的4层协议、还是ISO的7层协议，它们都是基于接口式的松耦合层次结构的协议，也就是说，只要遵循接口的格式，中间可以插入任意的协议层，这也是SSL能存在的理论依据
2.  所谓的高层次、低层次，本质上是一种”数据封装”的概念，高层的数据封装进底层的数据包，然后加上某些数据包的头部，仅此而已
3.  “SSL握手协议”、”SSL改变密码格式协议”、”SSL警告协议”、”HTTP..”我们都可以看成是”SSL记录协议”封装的上层应用层数据，它们都基于下层的”SSL记录协议”进行封装，从而实现自己的功能。至于为什么会有这么多的上层协议，也很容易理解，因为SSL是一种加密目的的协议，这类密码学相关的协议在初始化(握手)的过程中普遍都需要一些列的交互过程，握手协议来支持

对总体的结构有了初步认识之后，我们接下来开始深入学习SSL的协议格式，在学习的过程中，我们应该时常回忆上面的这张整体结构图，理解它们的层次关系

## 0x1: SSL记录协议 ##

我们知道，SSL记录协议是用来封装上层协议数据的协议，在SSL协议中，所有的传输数据都被封装在记录中。记录是由:

> 1) 记录头  
> 2) 长度不为0的记录数据

组成的。”所有”的SSL通信都使用SSL记录层，记录协议封装上层的:

> 1) 握手协议  
> 2) 警告协议  
> 3) 改变密码格式协议  
> 4) 应用数据协议

SSL记录协议定义了要传输数据的格式，它位于一些可靠的的传输协议之上(如TCP)，用于各种更高层协议的封装，记录协议主要完成:

> 1) 分组、组合  
> 2) 压缩、解压缩  
> 3) 以及消息认证  
> 4) 加密传输等

![这里写图片描述][SouthEast 1]

> 1.  分段  
>     每个上层应用数据被分成2^14字节或更小的数据块
> 2.  压缩  
>     压缩是可选的，并且是无损压缩，压缩后内容长度的增加不能超过1024字节。
> 3.  在压缩数据上计算消息认证MAC。
> 4.  对压缩数据及MAC进行加密。
> 5.  增加SSL记录头(内容类型、主版本、次版本、压缩长度)

最终经过封装后的SSL记录数据包格式如下![这里写图片描述][SouthEast 2]

> 1.  内容类型(8位):  
>     封装的高层协议  
>     1) 握手协议(handshake): 22  
>     2) 警告协议(alert): 21  
>     3) 改变密码格式协议(change\_cipher\_spec): 20  
>     4) 应用数据协议(application\_data): 23
> 2.  主要版本(8位):  
>     使用的SSL主要版本，目前的SSL版本是SSL v3，所以这个字段的值只有3这个值
> 3.  次要版本(8位):  
>     使用的SSL次要版本。对于SSL v3.0，值为0。
> 4.  数据包长度(16位):  
>     1) 明文数据包:  
>     这个字段表示的是明文数据以字节为单位的长度  
>     2) 压缩数据包  
>     这个字段表示的是压缩数据以字节为单位的长度  
>     3) 加密数据包  
>     这个字段表示的是加密数据以字节为单位的长度
> 5.  记录数据  
>     这个区块封装了上层协议的数据  
>     1) 明文数据包:  
>     opaque fragment\[SSLPlaintext.length\];  
>     2) 压缩数据包  
>     opaque fragment\[SSLCompressed.length\];  
>     3) 加密数据包  
>     3.1) 流式(stream)加密: GenericStreamCipher  
>     3.1.1) opaque content\[SSLCompressed.length\];  
>     3.1.2) opaque MAC\[CipherSpec.hash\_size\];  
>     3.2) 分组(block)加密: GenericBlockCipher  
>     3.2.1) opaque content\[SSLCompressed.length\];  
>     3.2.2) opaque MAC\[CipherSpec.hash\_size\];  
>     3.2.3) uint8 padding\[GenericBlockCipher.padding\_length\];  
>     3.2.4) uint8 padding\_length;
> 6.  MAC(0、16、20位)

转载自：[http://www.cnblogs.com/LittleHann/p/3733469.html?utm\_source=tuicool&utm\_medium=referral][http_www.cnblogs.com_LittleHann_p_3733469.html_utm_source_tuicool_utm_medium_referral]

[http_www.360doc.com_content_10_0602_08_1466362_30787868.shtml]: http://www.360doc.com/content/10/0602/08/1466362_30787868.shtml
[http_www.gxu.edu.cn_college_hxhgxy_sec_COURSE_ch13_1.htm]: http://www.gxu.edu.cn/college/hxhgxy/sec/COURSE/ch13/1.htm
[http_www.rfc-editor.org_rfc_rfc6101.txt]: http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc6101.txt
[http_3600.1kapp.com_p_546]: http://3600.1kapp.com/?p=546
[http_wiki.mbalib.com_wiki_SSL_E4_BF_AE_E6_94_B9_E5_AF_86_E6_96_87_E5_8D_8F_E8_AE_AE]: http://wiki.mbalib.com/wiki/SSL%E4%BF%AE%E6%94%B9%E5%AF%86%E6%96%87%E5%8D%8F%E8%AE%AE
[http_www.h3c.com.cn_Products_Technology_Technology_Security_Encrypt_Other_technology_Technology_book_200812_622834_30003_0.htm]: http://www.h3c.com.cn/Products___Technology/Technology/Security_Encrypt/Other_technology/Technology_book/200812/622834_30003_0.htm
[http_technet.microsoft.com_zh-cn_library_cc785811_v_ws.10_.aspx]: http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/cc785811%28v=ws.10%29.aspx
[http_www.rfc-editor.org_rfc_rfc2246.txt]: http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2246.txt
[SSL_TLS Protocol]: /images/20220614/4f1fe113a2374de4a0dbb4023e234ff1.png
[SouthEast]: /images/20220614/58fb77eda86143bb9a45398dbb7d2a46.png
[SouthEast 1]: /images/20220614/a28c69964a7c475abdb8bfdb97a03a21.png
[SouthEast 2]: /images/20220614/57cfe0d4b8674df182474c72bd758e7f.png
[http_www.cnblogs.com_LittleHann_p_3733469.html_utm_source_tuicool_utm_medium_referral]: http://www.cnblogs.com/LittleHann/p/3733469.html?utm_source=tuicool&utm_medium=referral