TLS与SSL技术的起源与发展

（标题一般用四号字体）

随着互联网的飞速发展，网络安全问题日益突出。
在保障信息安全的技术中，传输层安全性协议（TLS）及其前身安全套接字层协议（SSL）扮演着举足轻重的角色。
本文将探讨TLS与SSL技术的起源与发展。

一、SSL技术的起源

SSL（Secure Socket Layer，安全套接字层）技术的起源可追溯到上世纪90年代。
随着电子商务和互联网通信的兴起，网络安全和隐私保护问题逐渐受到关注。
1994年，Netscape公司推出了SSL协议，旨在解决互联网通信中的身份验证和加密问题。
该协议提供了一种在客户端和服务器之间建立加密通信的方式，确保数据在传输过程中的安全性。

随着SSL协议的广泛应用，人们逐渐认识到其在网络安全领域的重要性。
SSL协议在发展过程中也暴露出一些问题，如性能瓶颈、安全性漏洞等。
这些问题促使了SSL协议的持续改进和升级。

二、TLS技术的发展

为了克服SSL协议的局限性，TLS（Transport Layer Security，传输层安全性）协议逐渐崭露头角。
TLS是SSL协议的后续版本，它在SSL的基础上进行了改进和优化，提供了更好的性能和安全性。

1. TLS的诞生

随着互联网的快速发展，网络安全需求日益增加。
为了改进SSL协议的不足，IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）在1999年开始着手研发TLS协议。
经过几年的努力，TLS 1.0于20世纪晚期问世。
此后，TLS协议不断进行升级和修订，以应对新的安全威胁和挑战。

2. TLS与SSL的关系

虽然TLS是SSL的升级版，但两者在本质上是相似的。
SSL是较早的网络安全协议，广泛应用于早期的互联网通信中。
随着技术的发展，TLS逐渐成为SSL的替代品，并在网络安全领域占据主导地位。
如今，大多数网站和应用程序都使用TLS协议来保障通信安全。

3. TLS协议的发展阶段

自TLS协议诞生以来，它经历了多个版本的发展。
从TLS 1.0到TLS 1.3，每个版本都在性能和安全性方面进行了改进和优化。
特别是TLS 1.3，它在握手过程、加密强度和安全性能等方面进行了重大改进，提供了更高的安全性和更好的性能。

三、TLS与SSL技术的应用

随着TLS与SSL技术的不断发展，它们被广泛应用于各个领域。
网上银行、电子商务、在线支付、企业通信等都对TLS与SSL技术产生了极大的需求。
这些技术为数据传输提供了加密和身份验证功能，保障了用户隐私和信息安全。

四、总结

SSL和TLS技术作为互联网安全的基石，为互联网通信提供了强大的安全保障。
从SSL的起源到TLS的发展，这些技术不断演进和优化，以应对新的安全挑战。
如今，TLS已成为网络安全领域的主流技术，广泛应用于各个领域。
随着技术的进一步发展，我们期待TLS与SSL技术在网络安全领域发挥更大的作用。

随着互联网的不断发展，网络安全问题依然严峻。
未来，我们需要继续关注TLS与SSL技术的发展，加强网络安全研究，提高网络安全防护能力，以保障用户数据的安全和隐私。
同时，我们也需要提高网络安全意识，加强网络安全教育，共同维护一个安全、可靠、信任的互联网环境。

什么是 SSL 和 TLS 协议？

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

https和http的区别？

HTTP 属于超文本传输协议，用来在 Internet 上传送超文本，而 HTTPS 为安全超文本传输协议，在 HTTPS 基础上拥有更强的安全性，简单来说 HTTPS 是 HTTP 的安全版，是使用 TLS/SSL 加密的 HTTP 协议。

超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息，HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此，HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如：信用卡号、密码等支付信息。

为了解决HTTP协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议HTTPS，为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。

一、HTTP和HTTPS的基本概念

HTTP：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。

HTTPS：是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。

HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。

二、HTTP与HTTPS有什么区别？

HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全，为了保证这些隐私数据能加密传输，于是网景公司设计了SSL（Secure Sockets Layer）协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密，从而就诞生了HTTPS。 简单来说，HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全。

HTTPS和HTTP的区别主要如下：

1、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。

2、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。

3、http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。

4、http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。

三、HTTPS的工作原理

我们都知道HTTPS能够加密信息，以免敏感信息被第三方获取，所以很多银行网站或电子邮箱等等安全级别较高的服务都会采用HTTPS协议。

客户端在使用HTTPS方式与Web服务器通信时有以下几个步骤，如图所示。

（1）客户使用https的URL访问Web服务器，要求与Web服务器建立SSL连接。

（2）Web服务器收到客户端请求后，会将网站的证书信息（证书中包含公钥）传送一份给客户端。

（3）客户端的浏览器与Web服务器开始协商SSL连接的安全等级，也就是信息加密的等级。

（4）客户端的浏览器根据双方同意的安全等级，建立会话密钥，然后利用网站的公钥将会话密钥加密，并传送给网站。

（5）Web服务器利用自己的私钥解密出会话密钥。

（6）Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。

四、HTTPS的优点

尽管HTTPS并非绝对安全，掌握根证书的机构、掌握加密算法的组织同样可以进行中间人形式的攻击，但HTTPS仍是现行架构下最安全的解决方案，主要有以下几个好处：

（1）使用HTTPS协议可认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器；

（2）HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全，可防止数据在传输过程中不被窃取、改变，确保数据的完整性。

（3）HTTPS是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对安全，但它大幅增加了中间人攻击的成本。

（4）谷歌曾在2014年8月份调整搜索引擎算法，并称“比起同等HTTP网站，采用HTTPS加密的网站在搜索结果中的排名将会更高”。

五、HTTPS的缺点

虽然说HTTPS有很大的优势，但其相对来说，还是存在不足之处的：

（1）HTTPS协议握手阶段比较费时，会使页面的加载时间延长近50%，增加10%到20%的耗电；

（2）HTTPS连接缓存不如HTTP高效，会增加数据开销和功耗，甚至已有的安全措施也会因此而受到影响；

（3）SSL证书需要钱，功能越强大的证书费用越高，个人网站、小网站没有必要一般不会用。

（4）SSL证书通常需要绑定IP，不能在同一IP上绑定多个域名，IPv4资源不可能支撑这个消耗。

（5）HTTPS协议的加密范围也比较有限，在黑客攻击、拒绝服务攻击、服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。 最关键的，SSL证书的信用链体系并不安全，特别是在某些国家可以控制CA根证书的情况下，中间人攻击一样可行。

六、http切换到HTTPS

如果需要将网站从http切换到https到底该如何实现呢？

这里需要将页面中所有的链接，例如js，css，图片等等链接都由http改为https。 例如：改为，这里虽然将http切换为了https，还是建议保留http。 所以我们在切换的时候可以做http和https的兼容，具体实现方式是，去掉页面链接中的http头部，这样可以自动匹配http头和https头。 例如：将改为//。 然后当用户从http的入口进入访问页面时，页面就是http，如果用户是从https的入口进入访问页面，页面即使https的。

传输层安全性协议TLS和安全套接层SSL协议有什么区别？

SSL表示安全套接字层，而TLS表示传输层安全，前者由Netscape于1994年开发，旨在在客户端和服务器系统之间建立一种安全的通信方式。 互联网工程任务组（IETF）对SSL协议进行了标准化，并且有两个版本，即SSL 1.0，该版本由于存在缺陷而没有公开发布，后来推出了SSL 2.0，但存在一些设计缺陷。 结果，进行了升级和增强，以发布旨在修复早期缺陷的SSL 3.0。

另一方面，TLS于1999年发布，TLS 1.1等其他版本分别于2006年和2008年发布。 但是，TLS 1.3于2018年8月发布，它具有增强的功能，其中删除了MD5和SHA-224，并在以前的配置中使用了数字签名。

SSL协议为密码套件提供支持，而TLS不提供任何此类支持，而是使用标准化协议，该协议使定义新的密码套件类别变得容易。

TLS协议不使用“无证书”警报消息，而是使用其他警报消息，与SSL协议不同，SSL协议仍然依赖“无证书”警报消息。

现在需要SSL证书的用户可以在安信证书上有所查看的，所支持的SSL证书类型也是有多种的。