揭秘加密协议进阶之旅：开启加密时代的大门
一、引言
随着信息技术的飞速发展，网络安全问题日益凸显。
加密协议作为保障数据安全的关键技术之一，已成为当今互联网领域的研究热点。
从简单的对称加密到复杂的公钥基础设施（PKI），加密协议不断演进，为数据通信提供强有力的保障。
本文将带领读者走进加密协议的进阶之旅，深入了解加密协议的目的、原理及应用。
二、加密协议的目的
加密协议的主要目的是确保数据在传输过程中的安全性、完整性和机密性。包括以下几个方面：
1. 保护数据机密性：通过加密算法将数据加密，使得未经授权的人员无法获取数据内容。
2. 保证数据完整性：通过数字签名等技术，确保数据在传输过程中未被篡改。
3. 身份验证与授权：通过加密协议实现通信双方的身份验证，确保通信的可靠性。
4. 防止恶意攻击：加密协议能够抵御诸如中间人攻击、拒绝服务攻击等网络攻击。
三、加密协议的基本原理
加密协议的实现主要依赖于密码学原理，包括对称加密、非对称加密以及公钥基础设施（PKI）等。
1. 对称加密
对称加密是指加密和解密使用同一个密钥的方式。
常见的对称加密算法有AES、DES等。
其优点是加密速度快，适用于大量数据加密；缺点是密钥管理困难，需要在通信双方之间安全地交换密钥。
2. 非对称加密
非对称加密使用一对密钥，一个用于加密，另一个用于解密。
常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。
其优点在于密钥管理相对简单，适用于网络通信中的身份验证和密钥交换；缺点是加密速度较慢，不适合处理大量数据。
3. 公钥基础设施（PKI）
公钥基础设施是一个系统的框架，用于管理公钥和证书等数字身份标识。
PKI提供公钥的注册、签发、管理、存储和验证等功能，为网络通信提供安全的基础。
在实际应用中，PKI通常与其他加密技术结合使用，以提高通信的安全性。
四、加密协议的应用场景
加密协议广泛应用于实际生产生活中的各个领域，以下是几个典型的应用场景：
1. 电子商务：在在线支付、交易过程中，加密协议保护用户的信用卡信息、账户密码等敏感数据，防止被黑客窃取。
2. 云计算：云计算服务提供商利用加密协议保护用户存储在云端的敏感数据，确保数据的安全性和隐私性。
3. 物联网：物联网设备之间的通信涉及大量敏感信息，如设备身份、数据传输等。加密协议可确保物联网设备之间的安全通信。
4. 互联网金融：在金融交易过程中，加密协议保证交易数据的完整性、机密性，防止金融欺诈风险。
5. 社交媒体与通信应用：聊天软件、社交媒体平台等利用加密协议保护用户聊天记录、个人信息等，防止被第三方监听或窃取。
五、结论
随着信息技术的不断发展，加密协议在保障数据安全方面发挥着举足轻重的作用。
通过深入了解对称加密、非对称加密、公钥基础设施等基本原理，以及加密协议在电子商务、云计算、物联网等领域的广泛应用，我们更加认识到加密协议的重要性和价值。
作为普通用户，我们应该关注网络安全问题，了解加密算法和协议的基本原理，提高网络安全意识。
同时，企业和组织也应加强网络安全防护，采用先进的加密技术，确保数据的安全性和隐私性。
SSL加密协议的用途是什么?
SSL (Secure Socket Layer) 安全套接字层SSL主要作用：对传输信息进行加密（客户端与服务器端的链路加密）、认证用户身份（基于数字证书的高强度认证）现在广泛应用于电子商务和电子政务。 凡是以 https:// 开头的，全部是应用了ssl协议。
OSI七层型的层次结构是什么?
OSI是Open System Interconnect的缩写，意为开放式系统互联参考模型。 在OSI出现之前，计算机网络中存在众多的体系结构，其中以IBM公司的SNA(系统网络体系结构)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)数字网络体系结构最为著名。 为了解决不同体系结构的网络的互联问题，国际标准化组织ISO(注意不要与OSI搞混））于1981年制定了开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM）。 这个模型把网络通信的工作分为7层,它们由低到高分别是物理层（Physical Layer),数据链路层（Data Link Layer),网络层(Network Layer),传输层（Transport Layer),会话层（Session Layer），表示层（Presen tation Layer)和应用层（Application Layer)。 第一层到第三层属于OSI参考模型的低三层，负责创建网络通信连接的链路；第四层到第七层为OSI参考模型的高四层，具体负责端到端的数据通信。 每层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持，而网络通信则可以自上而下（在发送端）或者自下而上（在接收端）双向进行。 当然并不是每一通信都需要经过OSI的全部七层，有的甚至只需要双方对应的某一层即可。 物理接口之间的转接，以及中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可；而路由器与路由器之间的连接则只需经过网络层以下的三层即可。 总的来说，双方的通信是在对等层次上进行的，不能在不对称层次上进行通信。 OSI 标准制定过程中采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题，这就是分层的体系结构办法。 在OSI中，采用了三级抽象，既体系结构，服务定义，协议规格说明。 ISO将整个通信功能划分为七个层次,划分层次的原则是:1、网中各节点都有相同的层次。 2、不同节点的同等层次具有相同的功能。 3、同一节点能相邻层之间通过接口通信。 4、每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。 5、不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。 第一层：物理层（PhysicalLayer)，规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除物理链路连接。 具体地讲，机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等；电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等；功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义，即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能；规程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信息是，DTE和DCE双放在各电路上的动作系列。 在这一层，数据的单位称为比特（bit）。 属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。 第二层：数据链路层（DataLinkLayer):在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。 该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。 在这一层，数据的单位称为帧（frame）。 数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。 第三层是网络层(Network layer)在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。 网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。 网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。 如果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧”。 IP是第3层问题的一部分，此外还有一些路由协议和地址解析协议（ARP）。 有关路由的一切事情都在第3层处理。 地址解析和路由是3层的重要目的。 网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。 在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。 网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。 第四层是处理信息的传输层(Transport layer)。 第4层的数据单元也称作数据包（packets）。 但是，当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法，TCP的数据单元称为段（segments）而UDP协议的数据单元称为“数据报（datagrams）”。 这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。 第4层为上层提供端到端（最终用户到最终用户）的透明的、可靠的数据传输服务。 所为透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。 传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。 第五层是会话层(Session layer)这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。 会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。 如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。 第六层是表示层(Presentation layer)这一层主要解决拥护信息的语法表示问题。 它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。 即提供格式化的表示和转换数据服务。 数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。 第七层应用层(Application layer)，应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。 通过 OSI 层，信息可以从一台计算机的软件应用程序传输到另一台的应用程序上。 例如，计算机 A 上的应用程序要将信息发送到计算机 B 的应用程序，则计算机 A 中的应用程序需要将信息先发送到其应用层（第七层），然后此层将信息发送到表示层（第六层），表示层将数据转送到会话层（第五层），如此继续，直至物理层（第一层）。 在物理层，数据被放置在物理网络媒介中并被发送至计算机 B 。 计算机 B 的物理层接收来自物理媒介的数据，然后将信息向上发送至数据链路层（第二层），数据链路层再转送给网络层，依次继续直到信息到达计算机 B 的应用层。 最后，计算机 B 的应用层再将信息传送给应用程序接收端，从而完成通信过程。 下面图示说明了这一过程。 OSI 的七层运用各种各样的控制信息来和其他计算机系统的对应层进行通信。 这些控制信息包含特殊的请求和说明，它们在对应的 OSI 层间进行交换。 每一层数据的头和尾是两个携带控制信息的基本形式。 对于从上一层传送下来的数据，附加在前面的控制信息称为头，附加在后面的控制信息称为尾。 然而，在对来自上一层数据增加协议头和协议尾，对一个 OSI 层来说并不是必需的。 当数据在各层间传送时，每一层都可以在数据上增加头和尾，而这些数据已经包含了上一层增加的头和尾。 协议头包含了有关层与层间的通信信息。 头、尾以及数据是相关联的概念，它们取决于分析信息单元的协议层。 例如，传输层头包含了只有传输层可以看到的信息，传输层下面的其他层只将此头作为数据的一部分传递。 对于网络层，一个信息单元由第三层的头和数据组成。 对于数据链路层，经网络层向下传递的所有信息即第三层头和数据都被看作是数据。 换句话说，在给定的某一 OSI 层，信息单元的数据部分包含来自于所有上层的头和尾以及数据，这称之为封装。 例如，如果计算机 A 要将应用程序中的某数据发送至计算机 B ，数据首先传送至应用层。 计算机 A 的应用层通过在数据上添加协议头来和计算机 B 的应用层通信。 所形成的信息单元包含协议头、数据、可能还有协议尾，被发送至表示层，表示层再添加为计算机 B 的表示层所理解的控制信息的协议头。 信息单元的大小随着每一层协议头和协议尾的添加而增加，这些协议头和协议尾包含了计算机 B 的对应层要使用的控制信息。 在物理层，整个信息单元通过网络介质传输。 计算机 B 中的物理层收到信息单元并将其传送至数据链路层；然后 B 中的数据链路层读取计算机 A 的数据链路层添加的协议头中的控制信息；然后去除协议头和协议尾，剩余部分被传送至网络层。 每一层执行相同的动作：从对应层读取协议头和协议尾，并去除，再将剩余信息发送至上一层。 应用层执行完这些动作后，数据就被传送至计算机 B 中的应用程序，这些数据和计算机 A 的应用程序所发送的完全相同 。 一个 OSI 层与另一层之间的通信是利用第二层提供的服务完成的。 相邻层提供的服务帮助一 OSI 层与另一计算机系统的对应层进行通信。 一个 OSI 模型的特定层通常是与另外三个 OSI 层联系：与之直接相邻的上一层和下一层，还有目标联网计算机系统的对应层。 例如，计算机 A 的数据链路层应与其网络层，物理层以及计算机 B 的数据链路层进行通信。
什么是SSL协议，SSL协议是什么意思？
SSL协议是一种安全传输协议，SSL是SecureSocketLayer的缩写，即安全套接层协议。 该协议最初由Netscape企业发展而来，目前已经成为互联网上用来鉴别网站和网页浏览者的身份，以及在浏览器使用者及网页服务器之间进行加密通讯的全球化标准协议。 由于SSL技术已建立到了所有主要的浏览器和WEB服务器程序当中，因此，仅需安装数字证书，或服务器证书就可以激活服务器功能了。 SSL协议能够对信用卡和个人信息提供较安全的保护。 SSL是对计算机之间整个会话进行加密的协议。 在SSL中，采用了公开密钥和私有密钥两种加密方法。 SSL协议的优势在于它是应用层协议确立无关的。 高层的应用协议如HTTP、FTP、Telnet等能透明地建立于SSL协议之上。 其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，从而保证我们在互联网上通信的安全。 SSL协议提供的安全服务有： 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的主要目的是在两个通信应用程序之间提供私密信和可靠性。 这个过程通过3个元素来完成： 1、握手协议。 握手协议负责协商被用于客户机和服务器之间会话的加密参数。 当一个SSL客户机和服务器第一次开始通信时，它们在一个协议版本上达成一致，选择加密算法，选择相互认证，并使用公钥技术来生成共享密钥。 2、记录协议。 记录协议用于交换应用层数据。 应用程序消息被分割成可管理的数据块，还可以压缩，并应用一个MAC(消息认证代码);然后结果被加密并传输。 接受方接受数据并对它解密，校验MAC，解压缩并重新组合它，并把结果提交给应用程序协议。 3、警告协议。 这个协议用于指示在什么时候发生了错误或两个主机之间的会话在什么时候终止。 下面我们来看一个使用WEB客户机和服务器的范例。 WEB客户机通过连接到一个支持SSL的服务器，启动一次SSL会话。 支持SSL的典型WEB服务器在一个与标准HTTP请求(默认为端口80)不同的端口(默认为443)上接受SSL连接请求。 当客户机连接到这个端口上时，它将启动一次建立SSL会话的握手。 当握手完成之后，通信内容被加密，并且执行消息完整性检查，知道SSL会话过期。 SSL创建一个会话，在此期间，握手必须只发生过一次。 当SSL会话过程中出现了问题或端口设置出了问题，就会造成无法使用SSL连接现象。 SSL握手过程步骤： 步骤1：SSL客户机连接到SSL服务器，并要求服务器验证它自身的身份。 步骤2：服务器通过发送它的数字证书证明其身份。 这个交换还可以包括整个证书链，直到某个根证书权威机构(CA)。 通过检查有效日期并确认证书包含有可信任CA的数字签名，来验证证书。 步骤3：服务器发出一个请求，对客户端的证书进行验证。 但是，因为缺乏公钥体系结构，当今的大多数服务器不进行客户端认证。 步骤4：协商用于加密的消息加密算法和用于完整性检查的哈希函数。 通常由客户机提供它支持的所有算法列表，然后由服务器选择最安全的加密算法。 步骤5：客户机和服务器通过下列步骤生成会话密钥： a. 客户机生成一个随机数，并使用服务器的公钥(从服务器的证书中获得)对它加密，然后发送到服务器上 b. 服务器用更加随机的数据(从客户机的密钥可用时则使用客户机密钥;否则以明文方式发送数据)响应。 c. 使用哈希函数，从随机数据生成安全密钥。 SSL协议的优点是它提供了连接安全，具有3个基本属性： l 连接是私有的。 在初始握手定义了一个密钥之后，将使用加密算法。 对于数据加密使用了对称加密(例如DES和RC4)。 l 可以使用非对称加密或公钥加密(例如RSA和DSS)来验证对等实体的身份。 l 连接时可靠的。 消息传输使用一个密钥的MAC，包括了消息完整性检查。 其中使用了安全哈希函数(例如SHA和MD5)来进行MAC计算。 对于SSL的接受程度仅仅限于HTTP内。 它在其他协议中曾被表明可以使用，但还没有被广泛应用。 收藏本文章下载本文章(DOC格式)下载本文章(TXT格式)