本文主要介绍SSL/TLS的相关知识。
1. 概述
SSL（Secure Sockets Layer）及其继任者 TLS（Transport Layer Security）是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。
SSL 由 Netscape 研发，用以保障在 Internet 上安全地进行数据传输，利用数据加密（Encryption）技术，可确保数据在网络上的传输过程中不会被截取或窃听。SSL 当前版本为3.0，它已被广泛地用于Web浏览器与服务器之间的身份认证和加密数据传输场景中。
TLS 用于在两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。
TLS 与 SSL 在传输层对网络连接进行加密。
2. 作用
1. 认证用户和服务器，确保数据被发送到正确的客户端和服务器上；
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篡改。
3. SSL的工作过程
3.1 发送方的工作过程
1. 从上层接收要发送的数据（包括各种消息和数据）；
2. 对接收的数据进行分段，分成若干纪录；
3. 使用指定的压缩算法进行数据压缩（可选）；
4. 使用指定的 MAC 算法生成 MAC ；
5. 使用指定的加密算法进行数据加密；
6. 添加 SSL 记录协议的头，发送数据。
3.2 接收方的工作过程
1. 接收数据，从 SSL 记录协议的头中获取相关信息；
2. 使用指定的解密算法解密数据；
3. 使用指定的 MAC 算法校验 MAC ；
4. 使用压缩算法对数据解压缩（在需要进行）；
5. 将若干记录进行数据重组；
6. 将重组后的数据发送给高层。
说明： SSL 记录协议处理的最后一个步骤是附加一个 SSL 记录协议的头，以便构成一个SSL记录。SSL记录协议头中包含了SSL记录协议的若干控制信息。
4. SSL的会话状态
会话（Session）和连接（Connection）是 SSL 中两个重要的概念，两者定义如下：
- SSL连接：用于提供某种类型的服务数据的传输，SSL连接是一种点对点的关系。一般来说，连接的维持时间比较短，并且每个连接一定与某一个会话相关联。
- SSL会话：是指客户端和服务器之间的一个关联关系。SSL会话通过握手协议来创建。它定义了一组安全参数。
每一个会话（或连接）都存在一组与之相对应的状态，会话（或连接）的状态表现为一组与其相关的参数集合，最主要的内容是与会话（或连接）相关的安全参数的集合，用会话（或连接）中的加密解密、认证等安全功能的实现。
5. https介绍
HTTPS（HTTP over SSL，HTTP Secure）是 SSL 或 TLS 作为HTTP应用层子层的一种传输协议。
HTTPS 由 Netscape 开发并内置于其浏览器中的，用于对数据进行压缩和解压操作，并返回由网络上传送的结果。 HTTPS 实际上应用了 Netscape 的 SSL 作为HTTP应用层的子层。 HTTPS 使用端口 443 ，而不是像 HTTP 那样使用端口 80 来进行TCP/IP 通信的。
HTTPS 是以安全为目标的 HTTP 通道，可简单理解为 HTTP 的安全版。HTTPS 是在 HTTP 下加入 SSL 层，HTTPS 的安全基础是 SSL ，因此加密的相关内容需要了解 SSL。
6. 双向TLS认证
6.1 TLS单向认证
首先介绍单向TLS认证，即通信的一方验证另一方的身份。
单向TLS认证的一个常见应用场景是： 我们通过浏览器访问银行的网页。首先，我们需要验证银行的身份证， 然后才敢在这个银行的网页里输入银行账号和密码。
浏览器验证银行的身份证的过程如下：
1. 在浏览器和银行的HTTPS服务建立安全连接的过程中，银行的HTTPS服务会把它的身份证发给浏览器；
2. 浏览器使用内置的CA的身份证来验证银行的身份证。
当浏览器验证了银行的HTTPS服务的身份之后，银行也会验证浏览器（用户）身份，过程如下：
1. 浏览器展示银行HTTPS服务发来的登录页面；
2. 用户在这个页面里输入银行账号和密码，银行的HTTPS服务根据用户输入的信息验证用户的身份。
在上面的两种认证过程中：浏览器对于银行身份证的认证，该认证过程是TLS单向认证；而银行验证用户身份的过程中，用户的身份是通过我们输入的银行账号和密码来验证的。
6.2 TLS双向认证
有些情况下，通信的双方都是程序（而不是人），此时，如果让通信的一方输入账号和密码来进行身份认证（如6.1节中介绍的那样）的话，在设计和实现上会比较复杂，这时，我们通常会让双方都通过 TLS 身份证来进行身份认证，尤其是在分布式系统里，有多种类型的程序互相通信时，双向TLS认证更加显得简单便捷。
比如在 Kubernetes 机群里，操作机群的客户端程序 kubectl 需要验证 Kubernetes master node（具体的说是 apiserver）的身份，才能放心地把包括敏感信息（比如数据库密码）的计算作业提交给 apiserver。同时，apiserver 也需要验证 kubectl 的身份，以确认提交作业的是公司的合法雇员，而不是外贼。
所以，为了实现双向TLS认证，系统中的通信各方都需要有各自的身份证。一个公司可以自签名一个CA身份证，并且用它来给每个雇员以及每个程序签署身份证。这样，只要每台电脑上都预先安装好公司的CA身份证，就可以用这个身份证验证每个雇员和程序的身份了。这是目前很多公司的常用做法。