SSL是Secure Sockets Layer (安全套接层)的简写，SSL协议是为网络通信提供安全的一种安全协议，继任者为TLS，即 Transport Layer Security传输层安全。
1. 初识SSL/TLS
1.1. SSL/TLS协议版本
SSL的版本如下图所示， 可以看到从SSLv3.1以后，名称都改为TLS。
| SSL版本 | SSLv2 | SSLv3 | SSLv3.1 | SSLv3.2 | SSLv3.3 | SSLv3.4 |
| TLS版本 | TLS1.0 | TLS1.1 | TLS1.2 | TLS1.2 | ||
| 使用情况 | 淘汰 | 淘汰 | 不建议使用 | 在用 | 建议使用 | 将来使用 |
1.2. SSL/TLS协议与OSI模型
SSL协议位于OSI七层模型的第五层和第六层, 底层为传输层的TCP协议, 上层为HTTP、SIP....等应用层协议.
SSL协议自身可分为两层， SSL记录协议和SSL握手协议/SSL告警协议/SSL加密参数修改协议， 如下图所示。
记录协议为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持.
握手协议建立在记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等.
告警协议也是建立在记录协议之上, 用于在通信双方出现异常时使用.
加密参数修改协议也是建立在记录协议之上, 用于明确指出通信双方从非对称加密切换到对称加密, 不过该协议在TLS1.3中被废除.
1.3. SSL/TLS协议的应用场景
从上图可以看到TLS协议中的应用层数据有HTTP， 当然除了HTTP外,还可以是SIP、 SMTP、POP等协议， 除了给应用层协议提供安全性保证外， 还有就是可以用于VPN，例如SSL VPN。
另外TLS协议底层除了是TCP外，还可以是EAP，这点在网络准入里面的EAP-TLS、 EAP-TTLS、EAP-PEAP里面可以看到。
当然了,最开始TLS协议的设计初衷是保证TCP的数据安全性,其实现在还有位于UDP协议上的TLS协议，那就是DTLS协议。对于此协议可能做无线的同学比较熟悉， 在无线通信中的瘦AP和AC之间的通信协议CAPWAP就是采用DTLS协议来保证数据的安全传输。
2. SSL/TLS握手
讲SSL/TLS协议，握手过程是必不可少的。不过在这之前需了解，由于SSL/TLS的版本问题，对称密钥交换算法问题、单证与双证的问题，SSL/TLS握手报文是不一样的，不过大同小异。本文以TLS1.2为例来讲解。
如下图所示，该场景是我在浏览器输入路由器的URI【https://10.74.97.126】，用wireshark抓包，这是一个完整的TLS1.2的握手过程。
可以看到前三个报文为TCP的三次握手，SYN、SYN/ACK、ACK，用于为TLS建立连接，这是所有基于TCP的上层协议所必需经历的阶段。接下来才是SSL/TLS的握手过程。
可以看到TLS的握手报文还是很多的，我们可以通过记忆握手完成的工作，来记忆SSL/TLS握手报文。SSL/TLS手过程要完成的工作，按照先后顺序来讲，依次是：
（1）版本、算法以及其他参数的协商：Client Hello，Server Hello
（2）认证：Server Certificate，Client Certificate Request、Client Certificate、Certificate Verify【双证时出现】
（3）对称加密密钥种子参数交换：Server Key Exchange【DH交换时出现】，Client Key Exchange
（4）改变加密方式从非对称加密到对称加密：Client Change Cipher Spec，Server Change Cipher Spec
（5）完整性保证：Client Encrypted Handshake Message，Server Encrypted Handshake Message
（6）真正数据的传输：Client Application Data、Server Application Data
在SSL/TLS握手过程中，有些数据加密，有些没加密，有些是非对称加密，有些是对称加密，下面详细指出。
| 报文 | 加密方式 | 说明 |
| （1）(2） | 不加密 | 不怕被第三方知道 |
| （3） | 非对称 | 前面已经相互交换了证书，证书里包含了公钥，所以具备公钥加密的条件； 另外由于该部分传输的是对称加密密钥的种子参数，不能被外界知晓，所以这也是加密的必要性 |
| （4） | 不加密 | 不怕被第三方知道 |
| （5）（6） | 对称加密 | 前面双方已经生成了一样的对称加密密钥，也协商出使用的对称加密算法，因此具备了对称加密的条件； 至于必要性，就不用讲了吧； 为何不用公钥加密，原因是公钥加密很慢，加密少量数据没有问题，大量数据就得用对称加密了 |
2.1. 版本、算法以及其他参数的协商
（1）我们展开Client Hello包，如下图所示
Client Hello报文里面携带的参数很多很多，我们重点关注以下几个：
1）客户端支持的版本号：位于Record Layer -- Version：TLS1.0 到 Client Hello -- Version：TLS1.2
2）客户端支持的加密套件：位于Client Hello：Cipher Suites Length（56）和Cipher Suites（28 suites）
3）客户端支持的压缩算法：没见用过，压缩基本由应用层来完成
4）客户端支持的应用层协议：位于Extension：ALPN，本例支持HTTP/2和HTTP/1.1
5）客户端支持的签名算法：位于Extension：signature_algorithms
（2）我们展开Server Hello包，如下图所示
从上图可知，当服务器收到Client Hello后，会从中选出自己支持的参数告诉客户端。如本例中的
1）SSL/TLS版本：TLS1.2
2）加密套件：TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384
（3）如何理解 TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384
| 字段 | TLS | ECDHE | RSA | WITH | AES_256_GCM | SHA384 |
| 解释 | 代表TLS协议 | 对称加密密钥交换算法 | 非对称密钥算法，也就是公钥/私钥算法 | 分割作用 | 对称加密算法 | 哈希算法 |
当然了不同的SSL/TLS版本、不同的客户端、不同的服务器支持的这些算法各有不同，下面列出一些常用的算法。
1）密钥交换算法：RSA、DH、DHE、ECDHE
2）非对称加密算法：RSA、DSA、ECDSA
3）对称加密算法：DES、3DEC、AES_128_GCM、AES_128_CCB、AES_256_GCM、AES_256_CBC
4）哈希算法：MD5、SHA1、SHA256、SHA384
2.2. 认证
SSL/TLS是基于证书来做认证的，采用了PKI体系，见下一篇SSL/TLS数据传输的安全保障。
通过此过程，客户端和服务器都会相互信任对方。
2.3. 对称加密密钥种子参数交换
SSL/TLS支持密钥交换算法由RSA、DH、DHE、ECDH、ECDHE，见SSL/TLS数据传输的安全保障。
通过此过程，客户端和服务器就会产生一个一模一样的密钥，也就是我们所说的对称加密密钥，用于加密传输的数据。
2.4. 改变加密方式从非对称加密到对称加密
当版本、加密算法等参数协商完成、认证通过、对称加密的密钥生成后，通过以下过程，完成加密方式的改变。
1）Client --> Server：Client Change Cipher Spec
2）Server--> Client：Server Change Cipher Spec
在这之前双方是非对加密传输SSL/TLS握手的有关数据，在这之后双方是对称加密数据，包括完整性保证的数据和真正的通信数据。
另外要注意一点的是，Change Cipher Spec不像Client Hello、Server Hello等是封装在 Handshake Protocol层，而是同Handshake Protocol一样，直接封装在TLS Record Layer层。
2.5. 完整性保证
随着加密方式的切换，也预示着SSL/TLS握手的结束，不过在这之前，还有一个问题需要考虑。前面我们详细讨论了通讯双方的身份信任问题、数据加密传输防窃听的问题，但是数据传输被篡改的问题，我们并没有讨论。
其实SSL/TLS是通过以下过程，来完成数据传输被篡改的问题，具体见下一篇SSL/TLS数据传输的安全保障。
（1）Client --> Server：Client Encrypted Handshake Message
（2）Server--> Client：Server Encrypted Handshake Message