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1、网络安全Web安全,http:/ 掌握SET的基本体系结构,http:/ SSL/TLS协议,SSL （Secure Socket Layer）是一种在两个端实体（End Entity）之间提供安全通道的协议。 它具有保护传输数据以及识别通信实体的功能 安全通道是透明的 IETF 制定的TLS（Transport Layer Security）版本是对Nescape公司的SSL和Microsoft公司的PCT（Private Communication Technology）两个协议的综合和兼容。 这里重点讨论SSL协议,http:/ V2 设计目标 为满足WEB安全通信而设计 提供客户和服务
2、器之间传输数据的保密性 服务器认证（客户端认证可选） SSL V3设计目标 修正SSL V2中存在的多处安全问题 设计一种安全磋商多种加密算法的机制,http:/ 连接的两端知道所传输的数据是保密的,而且没有被篡改 几乎总是要对服务器进行认证 可选的客户端认证 针对异常情况的安全通知 错误警示 关闭连接 所有这些依赖于某些对系统的假定 假定已经正确产生了密钥数据并且 该密钥已被安全地保管,http:/ 位于TCP之上，应用层之下 几乎只能在TCP上运行，而不能在UDP或IP上运行，因而它依赖于可靠的传输协议 微软的STLP和无线应用论坛的WTLS均为意图在数据报传输层（如UDP）上正确工作的变
3、种。,http:/ V1（1994） 未发布,SSL V2（1994） 第一版,SSL V3（1995）,TLS（19971999）,PCT（1995）,STLP（1996）,WTLS（1998）,http:/ 新的URL https:/ 在浏览器中的表现 NETSCAPE：工具条上会显示一把钥匙 IE： 右下角显示 一把锁 几乎所有的商业WEB服务器和浏览器都实现了内置的SSL协议，通过配置即可使用,http:/ 和NNTP（SNEWS）外，还可以用于SMTP、Telnet、FTP等，也可用于保护专有协议。 协议端口标准化 协议实现 OPENSSL （C语言实现） pureTLS (java
4、 实现) ApacheSSL （针对Apache服务器的实现） Mod_ssl,http:/ 客户和服务器之间相互鉴别 协商加密算法和密钥 它提供连接安全性，有三个特点 身份鉴别，至少对一方实现鉴别，也可以是双向鉴别 协商得到的共享密钥是安全的，中间人不能够知道 协商过程是可靠的 SSL记录协议 建立在可靠的传输协议(如TCP)之上 它提供连接安全性，有两个特点 保密性，使用了对称加密算法 完整性，使用HMAC算法 用来封装高层的协议,http:/ 一个连接是一个提供一种合适类型服务的传输（OSI分层的定义）。 SSL的连接是点对点的关系。 连接是暂时的，每一个连接和一个会话关联。 SSL会话
5、（session） 一个SSL会话是在客户与服务器之间的一个关联。会话由Handshake Protocol创建。会话定义了一组可供多个连接共享的密码安全参数。 会话用以避免为每一个连接提供新的安全参数所需昂贵的协商代价。,http:/ 单向认证 和 双向认证 认证加密 和 认证 加密算法： RSA DSS DH FORTEZZA 连接分为两个节段： 握手阶段 完成对服务器认证并建立加密密钥 数据传输阶段 加密数据传输,http:/ 客户和服务器协商保护数据的算法（及其具体参数） 确立在协商好的算法上使用的加密密钥 可选择对客户端进行认证 client server - 所支持的加密算法，随机
6、数 选中的加密算法，随机数，服务器证书 加密后的pre_master_secret 计算相关演化密钥 计算相关演化密钥 握手消息的MAC值 握手消息的MAC值 注： 1. pre_master_secret 可以由KDF（key derivation function）演化出master_secret ,最后再通过master_secret 演化出系列加密密钥。 2. 最后两步防止握手本身遭受篡改（如低强度密码算法替换等）. 3. 客户端和服务器端随机数的传输，防止重放攻击。,http:/ server - 握手： ClientHello 握手： ServerHello Certificate
7、 ServerHelloDone ClientKeyExchange (ChangeCipherSpec) Finished (ChangeCipherSpec) Finished,http:/ 交换必要的密码参数，以便双方得到统一的premaster secret 交换证书和相应的密码信息，以便进行身份认证 产生master secret 把安全参数提供给SSL记录层 检验双方是否已经获得同样的安全参数,http:/ 服务器发送server_hello消息，参数：客户建议的低版本以及服务器支持的最高版本、服务器产生的随机数、会话ID、服务器从客户建议的密码算法和压缩方法中确定一套本次连接使用
8、的确定方法.,http:/ RSA，要求服务器提供一个RSA证书 DH(Diffie-Hellman)，要求服务器的证书中包含了由CA签名的DH公开参数。客户或者在证书中提供DH公开参数，或者在密钥交换消息中提供此参数 EDH(Ephemeral Diffie-Hellman)，产生临时的密钥，DH公开参数由发送者的私钥进行签名，接收者用对应的公钥进行验证 匿名的DH，不加鉴别。会受到中间人攻击 然后，指定以下信息 加密算法和类型(流还是分组密码算法) HMAC、MD5还是SHA-1 是否可出口 HashSize Key Material IV Size,http:/ 除了匿名DH之外的密钥交
9、换方法都需要 服务器发送server_key_exchange消息 可选的，有些情况下可以不需要。只有当certificate消息没有包含必需的数据的时候才发送此消息 消息包含签名，被签名的内容包括两个随机数以及服务器参数 服务器发送certificate_request消息（可选） 非匿名server可以向客户请求一个证书 包含证书类型和CAs 服务器发送server_hello_done, 然后等待应答,http:/ 如果服务器请求证书的话，则客户首先发送一个certificate消息，若客户没有证书，则发送一个no_certificate警告。 然后客户发送client_key_exch
10、ange消息，消息的内容取决于密钥交换的类型（如果是RSA，则含加密的PreMasterSecret）。 最后，客户发送一个certificate_verify消息（可选），其中包含一个签名，对从第一条消息以来的所有握手消息的HMAC值(用master_secret)进行签名,http:/ 客户发送一个change_cipher_spec消息，并且把协商得到的CipherSuite拷贝到当前连接的状态之中 然后，客户用本次连接协商的算法、密钥参数发送一个finished消息，这条消息可以检查密钥交换和鉴别过程是否已经成功。其中包括一个校验值，对所有以来的消息进行校验。 服务器同样发送chang
11、e_cipher_spec消息和finished消息。 握手过程完成，客户和服务器可以交换应用层数据。,http:/ master secret, the client & server random values 在hello消息中，交换随机数以及各种算法 两类密钥交换算法： RSA，客户产生一个48字节的pre_master_secret，然后通过服务器的公钥传递给服务器 Diffie-Hellman，双方协商得到的密钥被用作pre_master_secret 对于各种密钥交换算法，从pre_master_secret计算得到Master_secret，然后从内存中删除 Master_se
12、cret总是48字节长，而pre_master_secret长度不定，取决于密钥交换算法,http:/ 记录协议,实际的数据传输是使用SSL记录协议实现的 数据流分割成一系列片段并加以传输，每个片断单独保护和传输 为实现完整性保护，对片段进行MAC保护 为实现机密性保护，对片段进行加密保护 传输的是安全记录,http:/ 8位，上层协议类型 Major version; Minnor version 16位，主次版本 Compressed Length：16位 加密后数据的长度，不超过214+2048字节(SSL 几乎不用压缩,虽然支持) EncryptedData fragment; 密文数
13、据,http:/ application_data、alert、handshake、change_cipher_spec . Alert协议消息： 报警等级（warning/fatal）+ 具体报警编码 2字节 change_cipher_spec协议消息： 1字节，将挂起状态变成当前状态，指示在此之后的所有消息都将使用刚刚商定的密码进行加密。 handshake协议消息：类型（ 1字节 ）长度（ 3字节 ）消息，类型共10种,http:/ 如果是Fatal级别的报警,则应终止连接. 报警种类： unexpected_message bad_record_mac decryption_fail
14、ed record_overflow decompression_failure handshake_failure no_certificate bad_certificate unsupported_certificate certificate_revoked certificate_expired certificate_unknown illegal_parameter unknown_ca access_denied decode_error decrypt_error export_restriction protocol_version insufficient_securit
15、y internal_error user_cancelled no_renegotiation,http:/ 通过使用上一次握手中确立的pre_master_secret,则可以避免许多计算开销。 恢复允许根据共同的master_secret，来产生新的密钥。 通过客户使用ClientHello中的Session_id，申请会话恢复，服务器通过使用ServerHello中相同的Session_id，来同意会话恢复，接下来就会跳过其余步骤而使用保存的master_secret来产生新的所有的加密密钥（由于新的随机数不同，而使得新产生的加密密钥与以前不同）。,http:/ 服务器通过向客户端发送
16、CertificateRequest消息，客户端通过Certificate和CertificateVerify消息予以应答 CertificateVerify消息是一个使用与其传输的证书关联的私钥签名的消息。,http:/ 服务器向客户端发送消息 ServerKeyExchange,http:/ 一旦新的握手完成，将使用新的会话状态来保护数据 客户端可以简单的通过发送一条ClientHello消息来初始化一次新的握手 服务器端可以通过HelloRequest消息来初始化一次新的握手,http:/ 保护服务器的私钥 使用良好的随机数 证书链检查 算法选择（强度）,http:/ 最新0.9.8,
17、实现了SSLv2,SSLv3, TLSv1.0 Openssl a command line tool. ssl(3) the OpenSSL SSL/TLS library. crypto(3) the OpenSSL Crypto library. URL: http:/www.openssl.org SSLeay http:/www2.psy.uq.edu.au/ftp/Crypto/ Internet号码分配当局已经为具备SSL功能的应用分配了固定的端口号 例如带SSL的HTTP(https)被分配以端口号443 带SSL的SMTP(ssmtp)被分配以端口号465 带SSL的NNTP(snntp)被分配以端口号563,http:/