一、说明
尽管做过证书生成、双向认证、SSL通信编程等事情，但一直不清楚SSL如何完成密钥交换。看网上的资料则众说纷纭，最近和朋友学习时聊到了这个问题，然后正巧上周处理客户反馈SSL版本过低时领导也想弄清SSL的密钥交换过程，所以来研究一番。
二、密钥交换过程
第一步，客户端向服务端，Client Hello（Client Random+Session ID+Cipher Suites）；Cipher Suites是客户端支持的加密套件列表。
第二步，服务端接收到Client Hello后，取出Session ID看该Session ID是否在自己认识的列表中。
如果在，则返回Server Hello（Server Random+Session ID+Cipher Suite+Exist Key(Client Random)），要求使用已有密钥进行通信。
如果不在，则返回Server Hello（Server Random+Cipher Suite+Certificate）；其中，如果服务器选Cipher Suite使用RSA做密钥交换那么整个Server Hello以一个tcp包的形式返回，如果使用DH做密钥交换那么Certificate等都单独用一个tcp包返回。
第三步，客户端接收到Server Hello。
如果看到是要求使用已有密钥进行通信，则发送Change Cipher（Exist Key(Server Random)）；然后后续就直接发送http请求。
如果看到是要求密钥协商，则查看证书是否有问题（比如格式、有效期、签名者是否是受信任CA），没问题则取出服务器选中的加密套件；如果是RSA类，再生成一个随机数使用公钥加密（即PreMaster）发往服务器，客户端则按选好的套件加件计算出对称密钥。如果是DH类，则客户端生成一对DH密钥，将公钥（明文）直接发往服务器，客户端使用证书中的公钥和自己DH的私钥计算出对称密钥。
第四步，服务端接收到客户端响应。
如果是Change Cipher，那么就切换至加密模式，等侯客户端请求。
如果是密钥协商，且原先选的是RSA，则使用私钥解密PreMaster获取原随机数，然后按选好的加密套件加三个随机数生成对称密钥。如果原先选的是DH，则取出公钥结合自己的私钥计算出对称密钥。
三、密钥交换过程数据流
3.1 使用DH协商密钥
3.2 使用RSA协商密钥
3.3 使用已有密钥
四、密钥交换过程的几点说明
4.1 TCP/SSL/HTTPS相互之间是什么关系
我们追路tcp流来看一下ssl的通信过程，如下图所示：先是经过了三次握手建立tcp连接，然后再进行ssl的密钥协商过程，然后传输应用层内容，最后仍是tcp四次挥手。
所以总的关系就是：原先是“tcp+http”现在是“tcp+ssl+http”；https不是一个纯粹的协议，而是“ssl+http”；只要你愿意你可以在任意“tcp+xxx”中间插入ssl形成xxxs，如ftps。
4.2 SSL中的Session ID怎么理解
我刚开始听Session ID没什么感觉，然后分析使用已有密钥Client Hello时还和领导反馈说，为什么这个新建的tcp连接中的Session ID和前面的Session ID一样，然后领导又经常性地一语惊醒梦中人：当然一样Session ID就是用来超越tcp连接的。
也就是说，前面说的使用已有密钥模式，其中的Random、Session ID、Cipher Suite都是之前的tcp三次握手和四次挥手使用过的；从编码角度看，如果原先已协商过密钥，那可以保存Random、Session ID、Cipher Suite后续在Session ID有效期内建立SSL连接，只要进行使用已有密钥过程即可，不需要进行密钥协商过程；但一般来说，我们都不是自己实现SSL过程而都是直接调用SSL库，所以这事也不归一般的应用开发人员管。
4.3 怎么探测服务端支持哪些SSL版本和加密套件
从原理上讲，使用某个版本的SSL发送Client Hello，如果服务器不支持该版本则会使用其支持的版本回Server Hello；对于加密套件，则可能是客户端声称其只支持某个加密套件，如果返回Server Hello则表明服务端支持该加密套件，如果返回Alert（Handshake Failure）则表明服务器不支持该加密套件。
当然，其实上边都是个人的猜测，并没有充分的证据；不过这里倒可以提供一个方便的方法探测服务端支持哪些SSL版本和加密套件，即使用nmap：
# -p是端口 nmap -p 443 --script ssl-enum-ciphers 192.168.220.128 # 可以用以下命令来查看帮助说明 # nmap -p 443 --script-help ssl-enum-ciphers
结果如下图所示，各套件末尾的A/D这种表示该加密套件的加密强度级别，A级的加密强度最好
