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一、SSL/TLS握手流程

SSL/TLS握手流程图，摘自rfc5246

Client	Server
1 Client Hello
	2 Server Hello 3 certificate 4 (server_key_exchange) 5 (certificate_request) 6 server_hello_done
7 (certificate) 8 client_key_exchange 9 (certificate_verify) 10 change_cypher_spec - - - -finished- - - -
	11 change_cypher_spec - - - -finished- - - -

括号中的步骤是可选的。
如果是单向认证，那么5、7、9是不需要的。
4 server_key_exchange这一步只有在选择了某些密钥交换算法（例如DH算法）的时候才需要

二、基于RSA交换算法的握手流程

此文只涉及单向认证，不涉及双向认证。另外，此文中涉及的服务器证书是RSA签名证书，没有涉及ECDSA签名证书

1、tcp握手

客户端向服务器的443端口发起tcp建连请求

2、SSL/TLS握手

tcp三次握手完成之后，开始SSL/TLS握手

2.1、客户端发送Client Hello

客户端发到服务器的Client Hello报文中会携带:

• 客户端能够支持的的SSL/TLS最高版本号
• 客户端支持的Cipher Suites(密码套件)列表
• 客户端生成的32字节随机数（Client random）

在使用wireshark抓包时，是对curl -vo /dev/null -k --ciphers rsa_aes_128_cbc_sha_256 https://www.xxx.com这一访问进行的抓取，也因此，client hello中的cipher suites列表只有一个TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256

2.2、服务器回应Server Hello

如果服务器支持SSL/TLS，收到Client Hello后会回应Server Hello ，回应包含：

• 确认要使用的SSL/TLS版本号
• 服务器生成的随机数（Server random）
• Session ID
• 确认要使用的Cipher Suites

2.3、服务器回应certificate

2.4、服务器回应Server Hello Done

2.5、客户端验证数字证书

客户端收到certificate报文中包含的certificates（数字证书），开始对其进行验证

• 在证书链中依次找到服务器证书、中间CA证书1、[<中间CA证书2>…<中间CA证书n>]
• 根据最后一级中间CA证书n内容中的issuer在操作系统或浏览器中找到已内置的根CA证书
• 使用根CA证书中的Public Key（公钥）解密下一级中间CA证书n中的数字签名，得到hash值1，并使用中间CA证书n中标明的hash算法对中间CA证书n中的相关明文内容进行hash计算，得出hash值2，如果hash值1等于hash值2，则说明中间CA证书n是完整和合法的，没有被冒充
• 使用中间CA证书n中的公钥解密下一级中间CA证书n-1中的数字签名，进行上面相同的验证过程，以此类推。
• 使用中间CA证书1中的RSA公钥解密服务器证书中的数字签名，进行上面相同的验证过程

以上任何一个环节验证失败，客户端都会提示失败

2.6、客户端发送Client Key Exchange

客户端对证书验证证通过后，生成一个新的48字节的随机数（premaster secret），使用服务器证书中的public key(公钥)对Premaster Secret进行加密生成Encrypted Premaster Secret,然后包含进Client Key Exchange中发给服务器。(这个加密和发送过程其实就是在按照前面约定好的RSA密钥交换算法在进行)。

2.7、客户端发送Change Cipher Spec

客户端通知服务端，后续的报文将会被加密

2.8、客户端发送Encrypted Handshake Message

客户端结合前面的premaster secret和两个随机数client random和server random，使用前面协商好的算法（伪随机函数PRF），生成对话主密钥master secret，然后将之前（准备发送Encrypted handshake message前）所有的握手数据（包括接受、发送）进行摘要计算，并使用master secret进行对称加密，发给服务端。

服务端接收后，服务端用同样的方式计算出已交互的握手消息的摘要，与用主密钥解密后的消息进行对比，一致的话，说明两端生成的主密钥一致，且从客户端收到过的握手消息没有被篡改过。

2.9、服务端发送Change Cipher Spec

服务端通知客户端，后续的报文将会被加密

2.10、服务端发送Encrypted Handshake Message

服务器收到客户端发送的Client Key Exchange，从中取到Encrypted Premaster Secret,使用自身拥有的私钥对其进行解密，得到premaster secret,然后结合前面的两个随机数client random和server random，使用协商好的算法（伪随机函数PRF），生成对话主密钥master secret，对握手信息进行摘要计算然后使用master secret加密后发给客户端

客户端接收后，使用主密钥解密，消息摘要认证通过后，SSL握手完成。