网络安全协议(网络安全协议是https时该网站)

1969年11月，美国国防部 高级研究计划管理局（ ARPA 全称： Advanced Research Projects Agency）开始建立一个命名为ARPAnet的网络，这是就是互联网的前身，一个军事用途的网络。 随着ARPAnet网络的逐渐发展，更多的主机接入，原来的架构和协议已经不够用了，研究人员把重点投向了第二代网络协议的研究，于是TCP/IP协议簇出现了。而TCP/IP簇使用的网络参考模型就是TCP/IP参考模型，我们称之为“五层网络模型”。当然也有人说这个TCP/IP参考模型是四层的，不是五层的。其实这么理解也是对的，TCP/IP参考模型只是一种概念，并没有相关的标准。TCP/IP协议里边 只是要求能够提供给其上层-网络互连层（Internet layer）一个访问接口，以便在其上传递IP分组就可以。由于这一层次未被定义，所以其具体的实现方法将随着网络类型的不同而不同。全称Open Systems Interconnection Reference Model，即“开放式系统互连参考模型”，是七层参考模型。1978年（或1979年），为了统一网络系统的体系结构，ISO（International Standards Organization国际标准化组织）和CCITT（International Telegraph and Telephone Consultative Committee国际电报电话咨询委员会）分别起草了定义网络模型的文档。1983年，这两份文档合并，形成一个标准，称为开放系统互连的基本参考模型（the OSI Reference Model）。它把通信系统划分成七个不同的抽象层，每一层服务于上一层，并由下面的层提供服务。1984年，该标准分别被列入了ISO标准（ISO 7498) 和 CCITT标准（X.200）。无论是TCP/IP四层模型还是OSI七层模型，简单来讲，发送数据的时候就是数据经过层层包装，包装成每一层能看得明白的信息，然后到了物理层转化成了二进制流，发送出去，接收方再经过逆向的层层剥离，把数据拿出来，最后就完成了数据的传输。无论OSI 或TCP/IP 参考模型都有成功和不足的方面。ISO本来计划通过推动OSI参考模型与协议的研究来促进网络标准化，但是事实上这个目标没有达到。TCP/IP 协议利用正确的策略，抓住有利的时机，伴随着互联网发展而成为目前公认的工业标准。在网络标准化的进程中，人们面对着的就是这样一个事实。OSI 参考模型由于要照顾各方面的因素，使得OSI参考模型变得大而全、效率低。尽管这样，它的很多研究结果、方法对今后网络的发展有很好的指导意义、并且经常被用于教学。TCP/IP 协议的应用非常广泛，但是它的参考模型研究却很薄弱。HTTP通信，是不加密的通信。所有信息明文传播，带来了三大风险。而SSL/TLS协议的诞生便是为了解决这三大风险：HTTPS就是在TCP协议层和HTTP协议层中间架起了一层SSL/TSL协议层，这一层能够把在网络中传输的数据进行有效的加密。下面是基于SSL协议的五层网络模型图：https支持单向认证（只验证服务端证书的有效性），也支持双向验证（既验证服务端证书的有效性也验证客户端证书的有效性）SSL（Secure Sockets Layer安全套接层），是一种网络安全协议。主要依赖数字证书、非对称加密、对称加密、数据完整性校验以及随机数这5个密码学的基础知识，构建出一个完整可信的传输链。TLS（Transport Layer Security传输层安全协议），是基于SSL协议的通用化协议，正逐步替代SSL。SSL/TLS分为两层，一层是记录协议（建立在可靠的传输协议上（比如tcp），提供数据封装，加密解密，数据建议等基本功能），一层是握手协议（建立在记录协议上，在实际的数据传输开始前，进行加密算法的协商，通信密钥的交换等）。目前，应用最广泛的是TLS 1.0，接下来是SSL 3.0。但是，主流浏览器都已经实现了TLS 1.2的支持。TLS 1.0通常被标示为SSL 3.1，TLS 1.1为SSL 3.2，TLS 1.2为SSL 3.3。SSL/TLS协议的基本思路是采用公钥加密法，也就是说，客户端先向服务器端索要公钥，然后用公钥加密信息并发送给服务器，服务器收到密文后，用自己的私钥解密。那么，非对称加密的引入是否解决了数据传输的安全问题？这个问题大家可以思考一下，我们稍后再讨论。另外，细心的人都会发现，非对称加密机制的安全性，必须建立在公钥的安全发放这个大前提上。毕竟在大多数情况下，通信双方并不是面对面的，无法通过安全可靠的物理介质交换公钥，公钥本身也是通过网络传输的，那么，如何防止公钥的传输过程被攻击？举个简单的例子，A和B为了通信安全，约定使用非对称加密进行通信，在开始加密通信前，B需要通过网络向A发放自己的公钥B’和一段密文，但此时C截获了B‘的发放过程，将自己伪装成B，并将自己的公钥C‘和自己的私钥加密的一段密文发放给了A，A拿到C’后，验证解密过程成功，就以为自己拿到的确实是B‘，于是开始了加密通信，这样，A和B都以为自己在和对方通信，但实际上他们其实各自在和C通信，此时C就可以为所欲为。针对公钥的安全发放问题，解决办法就是数字证书。私钥持有者需要向CA购买数字证书，将公钥放在数字证书中传输，任何第三方只要验证了数字证书是可信的，就可以相信该证书中的公钥是可信的。然而，细心的人可能又有疑问了：数字证书会不会也存在问题，换句话说，如何保证数字证书的有效安全？数字证书的非法可能有两种情况：数字证书的可靠性，就要靠数字签名来保证了。关于数字证书和数字签名的详细介绍，参考我的另一篇文章 《信息安全的护城河：数字证书与数字签名技术》 ，这里不再赘述。解决了证书的安全发放问题后，再回头看第一个问题：非对称加密的引入是否解决了数据传输的安全问题？答案是，还不够！为什么这么说？因为非对称加密只能保证数据的传输单向安全。所谓非对称加密，就是一方加密的信息，只能由另一方解密。虽然私钥只有自己（服务器）持有，但是公钥却是公开的，任何人都可以持有公钥，那么服务器用私钥加密过的信息，任何持有公钥的人都可以解密出来，换句话说，服务器的数据相当于是在网络上换了种方式裸奔。※引申思考：既然私钥加密的数据并没有隐私性可言，是不是私钥加密就没有用处了？说到这里，你可能会有疑惑：加入了SSL加密层，服务器数据还是在裸奔，还不如直接用HTTP来的省事。非也非也，单纯的非对称加密确实只能保证数据传输的单向安全。然而SSL不仅用了非对称加密，同时还结合了对称加密机制，来确保数据传输的双向安全，而这同时也解决了非对称加密效率过低的弊病。概括来说，整个简化的加密通信的流程就是：上述过程的前4步，又称为“握手阶段”。首先，客户端（通常是浏览器）先向服务器发出加密通信的请求，这被叫做ClientHello请求。在这一步，客户端主要向服务器提供以下信息：服务器收到客户端请求后，向客户端发出回应，这叫做SeverHello。服务器的回应包含以下内容：除此之外，如果服务器需要使用双向认证，就会再包含一项请求，要求客户端提供"客户端证书"。比如，金融机构往往只允许认证客户连入自己的网络，就会向正式客户提供USB密钥，里面就包含了一张客户端证书。客户端收到服务器回应以后，首先验证服务器证书。如果证书不是可信机构颁布、或者证书中的域名与实际域名不一致、或者证书已经过期，就会向访问者显示一个警告，由其选择是否还要继续通信。如果证书没有问题，客户端就会从证书中取出服务器的公钥。然后，向服务器发送下面三项信息。上面的随机数C，是整个握手阶段出现的第三个随机数，又称"pre-master key"。有了它以后，客户端和服务器就同时有了三个随机数，接着双方就用事先商定的加密方法，各自生成本次会话所用的同一把"会话密钥"。此外，如果前一步，服务器要求客户端证书，客户端会在这一步发送证书及相关信息。服务器收到客户端的第三个随机数pre-master key之后，计算生成本次会话所用的"会话密钥"（对称密钥）。然后，向客户端最后发送下面信息。（1）编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。（2）服务器握手结束通知，表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值，用来供客户端校验。至此，整个握手阶段全部结束。接下来，客户端与服务器进入加密通信，就完全是使用普通的HTTP协议，只不过用"会话密钥"加密内容。Stackoverflow 的创始人也曾经针对为什么Stackoverflow不使用https做出了回答： Stackoverflow.com: the road to SSL «Nick Craver关于HTTPS，经常会提到的就是中间人攻击，即所谓的Man-in-the-middle attack(MITM)，顾名思义，就是攻击者插入到原本直接通信的双方，让双方以为还在直接跟对方通讯，但实际上双方的通信对方已变成了中间人，信息已经被中间人获取或篡改。此类攻击较为简单常见。首先通过ARP欺骗、DNS劫持甚至网关劫持等等，将客户端的访问重定向到攻击者的机器，让客户端机器与攻击者机器建立HTTPS连接（使用伪造证书），而攻击者机器再跟服务端连接。这样用户在客户端看到的是相同域名的网站，但浏览器会提示证书不可信，用户不点击“继续浏览”就能避免被劫持。所以这是最简单的攻击方式，也是最容易识别的攻击方式。SSL剥离，即将HTTPS连接降级到HTTP连接。假如客户端直接访问HTTPS的URL，攻击者是没办法直接进行降级的，因为HTTPS与HTTP虽然都是TCP连接，但HTTPS在传输HTTP数据之前，需要进行SSL握手，并协商对称密钥用于后续的加密传输；假如客户端与攻击者进行SSL握手，而攻击者无法提供可信任的证书来让客户端验证通过进行连接，所以客户端的系统会判断为SSL握手失败，断开连接。该攻击方式主要是利用用户并不会每次都直接在浏览器上输入https://xxx.xxx.com来访问网站，或者有些网站并非全网HTTPS，而是只在需要进行敏感数据传输时才使用HTTPS的漏洞。中间人攻击者在劫持了客户端与服务端的HTTP会话后，将HTTP页面里面所有的https://超链接都换成http://，用户在点击相应的链接时，是使用HTTP协议来进行访问；这样，就算服务器对相应的URL只支持HTTPS链接，但中间人一样可以和服务建立HTTPS连接之后，将数据使用HTTP协议转发给客户端，实现会话劫持。这种攻击手段更让人难以提防，因为它使用HTTP，不会让浏览器出现HTTPS证书不可信的警告，而且用户很少会去看浏览器上的URL是https://还是http://。特别是App的WebView中，应用一般会把URL隐藏掉，用户根本无法直接查看到URL出现异常。下面开始讲一个无聊的故事，和问题关系不大，时间紧张的看官可以到此为止了。从前山上有座庙，庙里有个和尚......，别胡闹了，老和尚来了。小和尚问老和尚：ssl为什么会让http安全？老和尚答道：譬如你我都有一个同样的密码，我发信给你时用这个密码加密，你收到我发的信，用这个密码解密，就能知道我信的内容，其他的闲杂人等，就算偷偷拿到了信，由于不知道这个密码，也只能望信兴叹，这个密码就叫做对称密码。ssl使用对称密码对http内容进行加解密，所以让http安全了，常用的加解密算法主要有3DES和AES等。小和尚摸摸脑袋问老和尚：师傅，如果我们两人选择“和尚”作为密码，再创造一个和尚算法，我们俩之间的通信不就高枕无忧了？老和尚当头给了小和尚一戒尺：那我要给山下的小花写情书，还得用“和尚”这个密码不成？想了想又给了小和尚一戒尺：虽然我们是和尚，不是码农，也不能自己造轮子，当初一堆牛人码农造出了Wifi的安全算法WEP，后来发现是一绣花枕头，在安全界传为笑谈；况且小花只知道3DES和AES，哪知道和尚算法？小和尚问到：那师傅何解？老和尚：我和小花只要知道每封信的密码，就可以读到对方加密的信件，关键是我们互相之间怎么知道这个对称密码。你说，我要是将密码写封信给她，信被别人偷了，那大家不都知道我们的密码了，也就能够读懂我们情书了。不过还是有解的，这里我用到了江湖中秘传的非对称密码。我现在手头有两个密码，一个叫“公钥”，一个叫“私钥”，公钥发布到了江湖上，好多人都知道，私钥嘛，江湖上只有我一个人知道；这两个密钥有数学相关性，就是说用公钥加密的信件，可以用私钥解开，但是用公钥却解不开。公钥小花是知道的，她每次给我写信，都要我的公钥加密她的对称密码，单独写一张密码纸，然后用她的对称密码加密她的信件，这样我用我的私钥可以解出这个对称密码，再用这个对称密码来解密她的信件。老和尚顿了顿：可惜她用的对称密码老是“和尚为什么写情书”这一类，所以我每次解开密码纸时总是怅然若失，其实我钟意的对称密码是诸如“风花”“雪月”什么的，最头痛的是，我还不得不用“和尚为什么写情书”这个密码来加密我给小花回的情书，人世间最痛苦的事莫过于如此。可我哪里知道，其实有人比我更痛苦。山下的张屠夫，暗恋小花很多年，看着我们鸿雁传书，心中很不是滋味，主动毛遂自荐代替香客给我们送信。在他第一次给小花送信时，就给了小花他自己的公钥，谎称是我公钥刚刚更新了，小花信以为真，之后的信件对称密码都用张屠夫的这个公钥加密了，张屠夫拿到回信后，用他自己的私钥解开了小花的对称密码，然后用这个对称密码，不仅能够看到了小花信件的所有内容，还能使用这个密码伪造小花给我写信，同时还能用他的私钥加密给小花的信件。渐渐我发现信件变味了，尽管心生疑惑，但是没有确切的证据，一次我写信问小花第一次使用的对称密码，回信中“和尚为什么写情书”赫然在列，于是我的疑惑稍稍减轻。直到有一次去拜会嵩山少林寺老方丈才顿悟，原来由于我的公钥没有火印，任何人都可以伪造一份公钥宣称是我的，这样这个人即能读到别人写给我的信，也能伪造别人给我写信，同样也能读到我的回信，也能伪造我给别人的回信，这种邪门武功江湖上称之“Man-in-the-middle attack”。唯一的破解就是使用嵩山少林寺的火印，这个火印可有讲究了，需要将我的公钥及个人在江湖地位提交给18罗汉委员会，他们会根据我的这些信息使用委员会私钥进行数字签名，签名的信息凸现在火印上，有火印的公钥真实性在江湖上无人质疑，要知道18罗汉可是无人敢得罪的。小和尚问：那然后呢？老和尚：从嵩山少林寺回山上寺庙时，我将有火印的公钥亲自给小花送去，可是之后再也没有收到小花的来信。过了一年才知道，其实小花还是给我写过信的，当时信确实是用有火印的公钥加密，张屠夫拿到信后，由于不知道我的私钥，解不开小花的密码信，所以一怒之下将信件全部烧毁了。也由于张屠夫无法知道小花的对称密码而无法回信，小花发出几封信后石沉大海，也心生疑惑，到处打听我的近况。这下张屠夫急了，他使用我发布的公钥，仿照小花的语气，给我发来一封信。拿到信时我就觉得奇怪，信纸上怎么有一股猪油的味道，结尾竟然还关切的询问我的私钥。情知有诈，我思量无论如何要找到办法让我知道来的信是否真是小花所写。后来竟然让我想到了办法....老和尚摸着光头说：这头发可不是白掉的，我托香客给小花带话，我一切安好，希望她也拥有属于自己的一段幸福，不对，是一对非对称密钥。小花委托小镇美女协会给小花公钥打上火印后，托香客给我送来，这样小花在每次给我写信时，都会在密码纸上贴上一朵小牡丹，牡丹上写上用她自己的私钥加密过的给我的留言，这样我收到自称是小花的信后，我会先抽出密码纸，取下小牡丹，使用小花的公钥解密这段留言，如果解不出来，我会直接将整封信连同密码纸一起扔掉，因为这封信一定不是小花写的，如果能够解出来，这封信才能确信来之于小花，我才仔细的解码阅读。 小和尚：难怪听说张屠夫是被活活气死的。您这情书整的，我头都大了，我长大后，有想法直接扯着嗓子对山下喊，也省的这么些麻烦。不过我倒是明白了楼上的话，ssl 握手阶段，就是要解决什么看火印，读牡丹，解密码纸，确实够麻烦的，所以性能瓶颈在这里，一旦双方都知道了对称密码，之后就是行云流水的解码读信阶段了，相对轻松很多。

SSL是一种网络安全协议。SSL（Secure Sockets Layer）及其继任者传输层安全（Transport Layer Security，TLS）是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密。SSL为Netscape所研发，用以保障在Internet上数据传输之安全，利用数据加密技术，可确保数据在网络上之传输过程中不会被截取及窃听。一般通用之规格为40 bit之安全标准，美国则已推出128 bit之更高安全标准，但限制出境。SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。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。
SSL：（Secure Socket Layer，安全套接字层），位于可靠的面向连接的网络层协议和应用层协议之间的一种协议层。SSL通过互相认证、使用数字签名确保完整性、使用加密确保私密性，以实现客户端和服务器之间的安全通讯。 该协议由两层组成：SSL记录协议和SSL握手协议。
SSL协议属于网络对话层的标准协议。
安全协议

由于自身的缺陷、网络的开放性以及黑客的攻击是造成互联网络不安全的主要原因。TCP/IP作为Internet使用的标准协议集，是黑客实施网络攻击的重点目标。TCP-／IP协议组是目前使用最广泛的网络互连协议。但TCP／IP协议组本身存在着一些安全性问题。TCP/IP协议是建立在可信的环境之下，首先考虑网络互连缺乏对安全方面的考虑；这种基于地址的协议本身就会泄露口令，而且经常会运行一些无关的程序，这些都是网络本身的缺陷。互连网技术屏蔽了底层网络硬件细节，使得异种网络之间可以互相通信。这就给“黑客”们攻击网络以可乘之机。由于大量重要的应用程序都以TCP作为它们的传输层协议，因此TCP的安全性问题会给网络带来严重的后果。网络的开放性，TCP/IP协议完全公开，远程访问使许多攻击者无须到现场就能够得手，连接的主机基于互相信任的原则等等性质使网络更加不安全。

应用层 ·DHCP(动态主机分配协议)· DNS (域名解析）· FTP（File Transfer Protocol）文件传输协议· Gopher （英文原义：The Internet Gopher Protocol 中文释义：（RFC-1436）网际Gopher协议）· HTTP （Hypertext Transfer Protocol）超文本传输协议· IMAP4 (Internet Message Access Protocol 4) 即 Internet信息访问协议的第4版本· IRC （Internet Relay Chat ）网络聊天协议· NNTP （Network News Transport Protocol）RFC-977）网络新闻传输协议· XMPP 可扩展消息处理现场协议· POP3 (Post Office Protocol 3)即邮局协议的第3个版本· SIP 信令控制协议· SMTP （Simple Mail Transfer Protocol）即简单邮件传输协议· SNMP (Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)· SSH （Secure Shell）安全外壳协议· TELNET 远程登录协议· RPC （Remote Procedure Call Protocol）（RFC-1831）远程过程调用协议· RTCP （RTP Control Protocol）RTP 控制协议· RTSP （Real Time Streaming Protocol）实时流传输协议· TLS （Transport Layer Security Protocol）安全传输层协议· SDP( Session Description Protocol）会话描述协议· SOAP （Simple Object Access Protocol）简单对象访问协议· GTP 通用数据传输平台· STUN （Simple Traversal of UDP over NATs，NAT 的UDP简单穿越）是一种网络协议· NTP （Network Time Protocol）网络校时协议传输层·TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议· UDP (User Datagram Protocol）用户数据报协议· DCCP （Datagram Congestion Control Protocol）数据报拥塞控制协议· SCTP（STREAM CONTROL TRANSMISSION PROTOCOL）流控制传输协议· RTP(Real-time Transport Protocol或简写RTP）实时传送协议· RSVP （Resource ReSer Vation Protocol）资源预留协议· PPTP ( Point to Point Tunneling Protocol）点对点隧道协议网络层IP(IPv4 · IPv6) Internet Protocol（网络之间互连的协议）ARP : Address Resolution Protocol即地址解析协议，实现通过IP地址得知其物理地址。RARP :Reverse Address Resolution Protocol 反向地址转换协议允许局域网的物理机器从网关服务器的 ARP 表或者缓存上请求其 IP 地址。ICMP :（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。ICMPv6:IGMP :Internet 组管理协议（IGMP）是因特网协议家族中的一个组播协议，用于IP 主机向任一个直接相邻的路由器报告他们的组成员情况。RIP : 路由信息协议（RIP）是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准。OSPF :(Open Shortest Path First开放式最短路径优先).BGP :（Border Gateway Protocol ）边界网关协议，用来连接Internet上独立系统的路由选择协议IS-IS:（Intermediate System to Intermediate System Routing Protocol）中间系统到中间系统的路由选择协议.IPsec:“Internet 协议安全性”是一种开放标准的框架结构，通过使用加密的安全服务以确保在 Internet 协议 (IP) 网络上进行保密而安全的通讯。数据链路层 802.11 · 802.16 · Wi-Fi · WiMAX · ATM · DTM · 令牌环 · 以太网 · FDDI · 帧中继 · GPRS · EVDO · HSPA · HDLC · PPP · L2TP · ISDN
IP,ARP,RARP,ICMP.

熟悉网络传输协议的朋友一定不会对“安全传输协议”陌生，安全传输协议不仅存在与不用之间的数据传输，在用户向服务器发送资源请求时同样在保护数据传输的安全，也保证了不同用户之间数据传输的安全性，因此安全传输协议在每一个正在学习网络通信或者网络工程师的人眼中都是一个重要的内容。 最早出现的安全传输协议是由美国Netspace（网景公司）研究推出的SSL，全称是Secure Sockets Layer，我们从网上获取资源最常用的IE浏览器采用的就是这种安全协议，现在它成为了Internet网上安全通讯与交易的标准。SSL协议使用通信双方的客户证书以及CA根证书，允许客户/服务器应用以一种不能被偷听的方式通讯，在通讯双方间建立起了一条安全的、可信任的通讯通道。SSL安全协议主要提供三方面的服务：认证用户和服务器, 使得它们能够确信数据将被发送到正确的客户机和服务器上；加密数据以隐藏被传送的数据；维护数据的完整性，确保数据在传输过程中不被改变。SSL是一个介于HTTP协议与TCP之间的一个可选层，不过现在几乎我们所有的通信都要经过这个协议的加密。SSL协议分为两部分：Handshake Protocol和Record Protocol,。其中Handshake Protocol用来协商密钥，协议的大部分内容就是通信双方如何利用它来安全的协商出一份密钥。 Record Protocol则定义了传输的格式。熟悉网络传输协议的朋友一定不会对“安全传输协议”陌生，安全传输协议不仅存在与不用之间的数据传输，在用户向服务器发送资源请求时同样在保护数据传输的安全，也保证了不同用户之间数据传输的安全性，因此安全传输协议在每一个正在学习网络通信或者网络工程师的人眼中都是一个重要的内容。最早出现的安全传输协议是由美国Netspace（网景公司）研究推出的SSL，全称是Secure Sockets Layer，我们从网上获取资源最常用的IE浏览器采用的就是这种安全协议，现在它成为了Internet网上安全通讯与交易的标准。SSL协议使用通信双方的客户证书以及CA根证书，允许客户/服务器应用以一种不能被偷听的方式通讯，在通讯双方间建立起了一条安全的、可信任的通讯通道。SSL安全协议主要提供三方面的服务：认证用户和服务器, 使得它们能够确信数据将被发送到正确的客户机和服务器上；加密数据以隐藏被传送的数据；维护数据的完整性，确保数据在传输过程中不被改变。 SSL是一个介于HTTP协议与TCP之间的一个可选层，不过现在几乎我们所有的通信都要经过这个协议的加密。SSL协议分为两部分：Handshake Protocol和Record Protocol,。其中Handshake Protocol用来协商密钥，协议的大部分内容就是通信双方如何利用它来安全的协商出一份密钥。 Record Protocol则定义了传输的格式。