17｜SSL：怎样在公网安全传输数据？
谢友鹏
你好，我是谢友鹏。
安全是网络的重要职责之一。公网通信面临诸多安全挑战，如数据窃听、身份伪造、数据篡改以及恶意重放等风险。为了应对这些问题，TLS（传输层安全协议）提供了有效的解决方案。
这节课，我们将深入探讨 TLS 协议是如何通过加密、认证、防重放机制和数据完整性校验等多重安全手段，来确保数据在公网安全传输的。
SSL、TLS、HTTPS 的关系
在正式讨论安全之前，我们先搞清楚 SSL、TLS 和 HTTPS 的关系。这几个词我们可能常常听到，但并没有深究。
首先，SSL（安全套接字层）最早用于保护网络通信，但由于存在一些安全隐患，它被 TLS（传输层安全协议）替代。现在，SSL 已经被淘汰，我们在课程中统一使用 TLS 来讲解。
如下图所示，TLS 工作在传输层之上，为应用层协议套上一层数据安全的壳。
至于 HTTPS，就是 HTTP 和 TLS 的结合。简单来说，HTTPS=HTTP+TLS。
对称加密
下面我们正式开始学习安全通信的内容。首先，加密能够防止数据被窃听。只要通信双方使用相同的密钥对发送的数据进行加解密，数据就无法被公网中的其他人窃听。这种方式叫做对称加密。
那么，问题来了——在正式开始数据通信之前，通信双方就使用的密钥达成一致呢？在回答这个问题之前，我们先来了解一下非对称加密。
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1. TLS（传输层安全协议）通过加密、认证、防重放机制和数据完整性校验等多重安全手段，确保数据在公网安全传输。 2. SSL（安全套接字层）被TLS替代，而HTTPS=HTTP+TLS，TLS工作在传输层之上，为应用层协议套上一层数据安全的壳。 3. 对称加密能够防止数据被窃听，而非对称加密使用一对密钥——公钥和私钥，用于加密数据和身份认证。 4. 主密钥的协商可以通过基于公钥加密的密钥交换和基于公开数学运算的密钥交换来实现，以确保通信双方安全地达成一致。 5. DH（Diffie-Hellman）算法利用数学原理，通过公开的数学运算动态生成共享密钥，实现了安全且支持前向保密的密钥交换。 6. ECDHE（Elliptic Curve Diffie-Hellman Ephemeral)算法使用椭圆曲线密码学来替代大素数，提高计算效率，被广泛应用于TLS密钥协商。 7. 公钥基础设施（PKI，Public Key Infrastructure）通过权威机构背书，用于验证通信者的身份，确保通信安全性。
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