在网络中传输数据时，为了防止数据被人窃听，会对数据进行加密；为了防止数据被篡改，会对数据做完整性保证。而对数据的加密，我们又会涉及到对称加密和非对称加密。另外还有很重要的的一点就是，如何确认通信双方的身份是可信任的。下面我们分开讨论。
1. SSL/TLS如何保证双方的身份是可信任的
1.1 单证
SSL/TLS客户端为了保证与自己通信的服务器是真实的，而不是中间人冒充的，往往需要服务器提供证书，采用PKI体系来验证服务器身份的真实性。报文如下：
可以看到单证时，报文交换如下：
(1) Server --> Client：Server Certificate。
1.2 双证
同样的服务器也会对客户端的身份进行认证，一般由SSL/TLS上层协议来完成，可以要求客户端提供账号、密码来做身份验证，具体看上层协议的实现。当然SSL/TLS协议本身也可以要求客户端提供证书来完成，这就是我们所说的双证。报文如下：
可以看到双证时，报文交换如下：
(1) Server --> Client：Server Certificate & Client Certificate Request，
(2) Client --> Server：Client Certificate & Certificate Verify 。
1.3 PKI体系认证过程
当客户端拿到服务器证书时候，怎么判断服务器是否可信。同样地，服务器拿到客户端证书后，怎么判断客户端是否可信。详细请看文档身份认证。
2. SSL/TLS如何保证数据不被窃取
为了防止数据在网络传输中被外界知晓，因此我们会对这些数据进行加密处理。而加密的方式一般有两者，对称加密和非对称加密。
2.1 两种加密方式优缺点对比
| 对称加密 | 非对称加密 | |
| 是否使用同样密钥 | 加密和解密使用同样的密钥 | 加密和解密使用不同的密钥，如果加密用公钥，那么解密用私钥；如果加密用私钥，那么解密用公钥 |
| 数据安全性 | 数据的安全性取决于加密算法和密钥的长度，没有非对称加密安全 | 公钥是对外可见的，因此数据的安全性，取决于私钥，不被外部获取，比对称加密安全 |
| 加解密速度 | 加解密速度快，适合加解密大量的数据 | 加解密速度慢，适用于加解密少量的数据，如果私钥长度从1024bit增加到2048bit，性能会变成原来的1/6---1/7 |
| 常用算法举例 | DES、3DES、AES | RSA |
2.2 SSL/TLS对两种加密方式的利用
由于对称加密和非对称加密各有优缺点，因此SSL/TLS各取所长，利用非对称加密SSL/TLS握手过程中的中间数据，利用非对称加密真正传输的数据。在加密之前，我们需要双方支持相同的加密算法，无论是对称加密算法还是非对称加密算法。
SSL/TLS客户端通过Client Hello把客户端支持的对称加密算法和非对称加密算法都发给服务器，服务器收到后，从中找出自己支持的最优的对称加密算法和非对称加密算法，通过Server Hello发给客户端，这样双方就都支持相同的对称加密算法和非对称加密算法。算法协商好了，后面还剩下两个问题。
一是，针对非对称加密，我们需要公钥持有方把公钥给到接收方。
SSL/TLS在Client Hello和Server Hello后，服务器就立即把自己证书给客户端，而证书里面包含了公钥，所以这点不是问题。证书交换完成后，客户端如果要传输数据【这里的数据一般是对称密钥的种子参数，后文会讲】给服务器，用服务器公钥加密，因为只有服务器有私钥，所以别人无法解密。
二是，针对对称加密，我们需要双方能够产生一模一样的密码，而该密码，只有通讯双方知道。
SSL/TLS采用了密钥交换算法来完成，详细见对称加密密钥的形成。
不过由于密钥交换算法不止一种，因此在这之前，我们需要双方协商一个都支持的密钥交换算法，SSL/TLS也是通过Client Hello和Server Hello完成的。
3. SSL/TLS如何保证数据不被篡改
SSL/TLS是通过以下过程来完成数据传输被篡改的问题。
1）Client --> Server：Client Encrypted Handshake Message
2）Server--> Client：Server Encrypted Handshake Message
3.1 客户端发给服务器数据的完整性保证
客户端先对SSL/TLS握手过程中发送给服务器的数据做哈希，然后PRF，最后再用握手中产生的对称密钥加密，进而产生Client Encrypted Handshake Message，发给服务器。
服务器收到Client Encrypted Handshake Message后，也会模拟客户端对握手中的收到的客户端数据先哈希、再PRF、最后加密得到一个数据Client_Data。
服务器比较Client_Data和Client Encrypted Handshake Message，如果一样，客户端发给服务器的数据没有被篡改，继续下一步，否则握手失败，通知TCP关闭连接。
3.2 服务器发给客户端数据的完整性保证
接下来，服务器对发给客户端的数据做哈希，然后PRF、最后加密，形成Server Encrypted Handshake Message，发给客户端。
客户端收到Server Encrypted Handshake Message后，同样的方式，模拟服务器对握手中收到的服务器数据哈希、PRF、加密得到书Server_Data。
客户端比较Server_Data和Server Encrypted Handshake Message，如果一样，服务器发给客户端书没有被篡改，开始真正的数据传输，否则握手失败，通知TCP关闭连接。