網際網路的快速發展和普及極大方便了人們的工作和生活，但同時也帶來了一定的安全隱患。因為傳統的網路通訊都使用的是HTTP傳輸協議，資訊資料採用明文方式傳輸，全程公開暴露，很容易被人監聽和劫持，同時HTTP協議無法驗證通訊雙方身份，因此給了釣魚網站可乘之機，嚴重影響了資訊傳輸的可靠性和安全性。正是基於這樣的背景，SSL證書應運而生。

什麼是SSL證書？

SSL證書是一種用於在Web伺服器和客戶端瀏覽器之間建立加密連結的數字證書。透過配置和應用SSL證書啟用HTTPS協議，可實現對網站真實性的確認和資訊傳輸過程的加密處理，有效保障網際網路資料傳輸的安全性。

SSL證書工作原理

當客戶端向一個https網站發起請求時，伺服器會將SSL證書傳送給客戶端進行校驗，SSL證書中包含一個公鑰。校驗成功後，客戶端會生成一個隨機串，並使用受訪網站的SSL證書公鑰進行加密，然後再傳送給網站伺服器。

網站伺服器收到加密的隨機串後，會利用自己的私鑰進行解密，得到由客戶端生成的隨機串。伺服器使用這一隨機串，開始與客戶端進行對稱加密通訊，客戶端使用隨機串對伺服器發來的資訊進行加密。

從這個過程中可以看出，SSL證書同時使用了非對稱加密和對稱加密，使用非對稱加密運送一把“鑰匙”給伺服器，保證“鑰匙”的安全性，伺服器得到“鑰匙”後，使用這把“鑰匙”對資訊進行加密，整個傳輸過程都處於加密狀態，有效保障了資訊的完整性、準確性和安全性。

SSL證書工作流程

SSL證書的工作流程分為三個部分：握手協議（Handshake protocol）、記錄協議（Record protocol）、警報協議（Alert protocol）。

一、握手協議

握手協議發生在應用程式的資料傳輸前，是客戶端和伺服器用SSL連線通訊時使用的第一個子協議，也是整個SSL過程中最複雜的一部分協議。該協議允許伺服器和客戶端相互驗證、協商加密和MAC演算法以及保密金鑰，用來保護在SSL記錄中傳送的資料。

每個握手協議包含以下3個欄位：

（1）Type：表示10種訊息型別之一

（2）Length：表示訊息長度位元組數

（3）Content：與訊息相關的引數

握手協議有4個階段：

第一階段：建立安全能力

SSL握手的第一階段啟動邏輯連線。首先客戶端向伺服器發出client hello訊息等待伺服器響應，隨後伺服器向客戶端返回server hello訊息，對client hello訊息中的資訊進行確認。

ClientHello資訊

客戶傳送CilentHello資訊，包含如下內容：

（1）客戶端可以支援的SSL最高版本號

（2）一個用於生成主秘密的32位元組的隨機數。

（3）一個確定會話的會話ID。

（4）一個客戶端可以支援的密碼套件列表，每個套件都以“SSL”開頭，緊跟著的是金鑰交換演算法。

（5）一個客戶端可以支援的壓縮演算法列表。

ServerHello資訊

伺服器用ServerHello資訊應答客戶，包括下列內容：

（1）一個SSL版本號。

（2）一個用於生成主秘密的32位元組的隨機數。（客戶端一個、服務端一個）

（3）會話ID

（4）從客戶端的密碼套件列表中選擇的一個密碼套件

（5）從客戶端的壓縮方法的列表中選擇的壓縮方法

這個階段之後，客戶端服務端知道了下列內容：

（1）SSL版本

（2）金鑰交換、資訊驗證和加密演算法

（3）壓縮方法

（4）有關金鑰生成的兩個隨機數。

第二階段：伺服器鑑別與金鑰交換

伺服器啟動SSL握手第2階段，該階段只有伺服器傳送訊息，客戶端接收訊息。

該階段分為4步：

（1）伺服器將數字證書和到根CA整個鏈發給客戶端，使客戶端透過伺服器證書中的伺服器公鑰識別認證伺服器。

（2）根據金鑰交換演算法進行伺服器秘鑰交換

（3）伺服器要求客戶端進行身份驗證。

（4）伺服器完成握手。

第三階段：客戶端鑑別與金鑰交換

客戶端開始握手第三階段，本階段只有客戶端傳送訊息，伺服器接收訊息。

（1）為了驗證伺服器，客戶傳送一個證書資訊，這是可選的，在IIS中可以配置強制客戶端證書認證。

（2）客戶端金鑰交換：這裡客戶端將預備主金鑰傳送給服務端，注意這裡會使用服務端的公鑰進行加密。

（3）證書驗證，對預備秘鑰和隨機數進行簽名，證明擁有證書的公鑰。

第四階段：握手完成

客戶端啟動SSL握手第4階段，使伺服器結束。該階段分為4步，前2個訊息來自客戶端，後2個訊息來自伺服器。

二、記錄協議

記錄協議發生在客戶端和伺服器握手成功後，即客戶端和伺服器確認雙方身份交換使用的演算法後，進入SSL記錄協議，記錄協議向SSL連線提供兩個服務：

（1）保密性：使用握手協議定義的秘密金鑰實現

（2）完整性：握手協議定義了MAC，用於保證訊息完整性

SSL記錄協議接收傳輸的應用程式訊息，將資料分割成可管理的塊，然後利用加密演算法對資料進行加密，最後新增標頭檔案。接收資料後，需要對其進行解密、驗證、解壓縮和重新組裝。

三、警報協議

客戶端和伺服器發現錯誤時，如證書錯誤、證書到期、握手失敗等情況，會向對方傳送一個警報訊息。如果是致命錯誤，則演算法立即關閉SSL連線，雙方還會先刪除相關的會話號和金鑰。

以下是一些警告資訊：

• unexpected_message：接收了不合適的報文。

• bad_record_mac：收到了不正確的MAC。

• decompression_failure：解壓縮函式收到不適當的輸入。

• illegal_parameter：握手報文中的一個欄位超出範圍或與其他欄位不相容。

• certificate_revoked：證書已經被廢棄。

• bad_certificate：收到的證書是錯誤的。

• certificate_expired：證書已經過期。

• handshake_failer：握手過程失敗。

當發生了以上情況中的任意一個時，都會啟用警報協議。

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隨著網際網路技術的快速發展和普及，企業線上業務的比例快速提升，網站安全的重要性日漸凸顯。透過安裝和部署SSL證書啟用更為安全的HTTPS傳輸協議，對傳輸資料進行加密處理，並有效驗證伺服器身份，最大程度避免了資訊洩露和釣魚網站，有效保障使用者數安全，提升企業品牌形象。

如今越來越多的網站開始部署SSL證書，以提升網站的安全防護能力，在政府、金融、科研以及大型企業等重點行業和領域，SSL證書已成為了保障網站資料安全的一種“標配”。