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什么是TLS？TLS的發(fā)展史

cc 加密技術(shù)

在之前的文章中，我們講了TLS和SSL的區(qū)別，那么我們今天就來全面了解一下什么是TLS。

什么是TLS？

TLS全程為Transport Layer Security，中文名叫做傳輸層安全性協(xié)議，和它的前身SSL一樣，是一種旨在提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的安全通信的加密協(xié)議。TLS最早版本發(fā)布于1999年，當(dāng)前最新版本為發(fā)布于2018年8月的TLS 1.3。

TLS

TLS的發(fā)展史

  1. SSL 1.0僅是網(wǎng)景內(nèi)部版本，由于嚴(yán)重Bug，從未公開發(fā)布；
  2. SSL 2.0 發(fā)布于1995年2月，同樣存在一些安全漏洞，已于2011年廢棄；
  3. SSL 3.0 發(fā)布于1996年，經(jīng)過完全重新設(shè)計(jì)，也是一度廣泛使用的版本，但由于易遭臭名昭著的POODLE攻擊，同樣在2015年已被廢棄；
  4. TLS 1.0，發(fā)布于1999年1月，為協(xié)議從網(wǎng)景移交到IETF后的第一個(gè)版本，該版本變化并不大，已于2020年被廢棄；
  5. TLS 1.1，發(fā)布于2006年4月，修復(fù)了安全漏洞，增強(qiáng)加密強(qiáng)度，同樣于2020年被廢棄；
  6. TLS 1.2，發(fā)布于2008年8月，強(qiáng)化了支持的算法包，增加了擴(kuò)展定義，也是目前的使用的主流版本；
  7. TLS 1.3，發(fā)布于2018年8月，在強(qiáng)化安全性的同時(shí)，引入了0-RTT模式，降低了傳輸延遲，增強(qiáng)了傳輸性能。

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TLS 1.3協(xié)議層級架構(gòu)

在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)解耦基本都遵循了層級軟件架構(gòu)，TLS協(xié)議位于下層TCP協(xié)議及上層（即應(yīng)用層）協(xié)議之間。

由于TLS對交互信息的時(shí)序有規(guī)定，所以下層協(xié)議必須能夠提供這種時(shí)序服務(wù)，因此TLS不能使用UDP來傳輸。針對UDP的安全應(yīng)用場景，可參照DTLS規(guī)范。

同樣在TLS協(xié)議內(nèi)部也是基于分層架構(gòu)，分為兩層：下層為記錄層協(xié)議，為TLS上層子協(xié)議為傳送提供分片、消息加密及加密后報(bào)傳輸，同時(shí)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證、解密、重新組裝，然后提交給高層的應(yīng)用層；上層包含4種子協(xié)議為握手協(xié)議、警報(bào)協(xié)議、應(yīng)用數(shù)據(jù)協(xié)議及Change_cipher_spec。其中change_cipher_spec只是為了兼容性存在，其余每個(gè)子協(xié)議都具有特定的作用，組合起來實(shí)現(xiàn)完整的協(xié)議功能。

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TLS 1.3的升級

  1. 對原有的對稱算法列表進(jìn)行調(diào)整，只支持使用帶有關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的認(rèn)證加密（AEAD）算法，增強(qiáng)安全性。
  2. 以犧牲某些安全屬性為代價(jià)添加了0-RTT模式，節(jié)省了特定場景下應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的連接建立的往返時(shí)間，減少延遲，提升性能。
  3. 靜態(tài)RSA和Diffie-Hellman密碼套件已被刪除；所有基于公鑰的密鑰交換機(jī)制現(xiàn)在都提供前向保密性，增強(qiáng)安全性。
  4. ServerHello之后的所有握手消息都進(jìn)行加密，提高安全性。
  5. 重新設(shè)計(jì)密鑰派生函數(shù)，用基于HMAC的密鑰提取和密鑰擴(kuò)展函數(shù)（HKDF）作原語，規(guī)范密鑰生成算法。
  6. 重組握手狀態(tài)機(jī)使其更加前后一致，并移除了多余的消息，進(jìn)一步提升性能。
  7. 壓縮，自定義DHE組和DSA已被刪除。壓縮可能帶來安全風(fēng)險(xiǎn)已被刪除，增強(qiáng)安全性。

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TLS 1.3協(xié)議發(fā)布距TLS 1.2 版本已有十年時(shí)間，在這期間互聯(lián)網(wǎng)需求及密碼學(xué)都發(fā)生了翻天覆地的變化，經(jīng)過長時(shí)間需求累計(jì)和修訂，此版本相較之前版本，無論是性能還是安全方面，TLS 1.3都有了較大的發(fā)展，所以還是更推薦使用TLS 1.3協(xié)議。

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