《计算机网络—自顶向下方法》 第八章Wireshark实验：SSL

实验描述：

在本实验中，我们将研究安全套接层（SSL）协议，我们将会重点关注通过 TCP 连接发送的 SSL 记录。我们将会通过您的主机和电子商务服务器发送的 SSL 记录 的跟踪来实现。 我们将研究各种 SSL记录类型以及 SSL 消息中的字段。您可能会需要重新查看课本中的 8.6节。

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实验过程：

1. 在 SSL 会话中抓包

• 第一步是在 SSL会话中捕获数据包。要做这一步，您应该去你最喜欢电子商务网站开始购买物品（但是请勿真的购买）。使用 Wireshark捕获数据包后，应设置过滤器，使其仅显示包含主机发送和接收的 SSL记录的以太网帧。 （SSL记录就是 SSL消息）您应该获得如下屏幕截图所示的内容。

我这里访问的是淘宝，其实只要访问ssl加密的网站都可以（也就是以https开头的网站）。

2. 分析抓包结果

您使用的 Wireshark界面应该仅仅显示含有 SSL记录的以太网帧。建议您记住：每个以太网帧可能包含一个或多个的 SSL记录，这点很重要。（这与 HTTP消息不 同，每个以太网帧包含一个完整的 HTTP消息或者仅仅包含 HTTP消息的一部分） 因此，一个SSL记录可能会被多个以太网承载。

回答问题：

• 1. 对于前 8个以太网帧，请分别指出每一个帧的来源（客户端和服务器），确定每个帧包含的SSL记录的数量，并且列出包含SSL记录的类型。绘制客户端和服务器含有箭头指向的时序图。

答：
帧的来源直接可以通过Source 和 Destination可以看出，每个帧包含的SSL记录的数量可以在每个帧的Transport Layer Security可以看到，SSL记录的类型可以从Info看出。

时序图可以直接看WireShark自己绘制的，点击统计 -> 流量图 -> 限制显示过滤器：

客户端发出请求 (ClientHello) 记录（ClientHello Record:） ：

• 2. 每个 SSL记录都以相同的三个字段（可能具有不同的值）开头。 其中一个 字段是“内容类型”，长度为一个字节。 请列出所有三个字段及其长度。

答：Content Type字段为1字节，Version字段为2字节，Length字段为2字节:

• 3. 展开 ClientHello记录（如果您的跟踪包含多个 ClientHello记录，请展开包 含第一个记录的以太网帧），内容类型的值是多少？

答：如上图：Content Type: Handshake(22)

• 4. ClientHello记录是否包含随机数（也称为“挑战码”（ challenge））？ 如果是 这样，十六进制的挑战码值是多少？

答：包含，也就是下面的Random，太长了，就不写出来了。

• 5. ClientHello记录是否通知了它所支持密码加密套件（suite）？如果是这样， 请在第一个密码套件， 分别指出非对称**加密算法，对称**加密算法，哈希算法分别都是什么？

答：

以下为别人总结的知识点：

服务器回应(ServerHello) 记录 （ServerHello Record）：

• 6. 找到 ServerHello SSL记录。 此记录是否指定了之前的密码套件之一？ 选择的密码套件中有哪些算法？

答：指定了哈希加密算法（SHA哈希函数）。

• 7. 此记录是否包含随机数？如果有，它有多长？SSL中客户端和服务器段随机数用来干什么？

答：
包含，有32字节，也就是用64个16进制数来表示。
多次随机数生成为未来生成对话**提高安全性能。

• 8. 此记录是否包含会话 ID？ 会话 ID的目的是什么？

答：包含（有的可能不会包含，也就是可以有也可以没有）
目的：用一定时间内端口连接快速恢复连接过程。

• 9. 此记录是否包含证书，或者证书是否包含在单独的记录中。 证书是否适合一个单独的以太网帧传输？

答：此记录不包含证书，但是可以看到后面的一个Server Hello是包含证书的，而且包含在单独的记录内。
适合在一个单独的以太网帧传输。

客户端**交换记录（Client Key Exchange Record）：

• 10. 找到客户端**交换记录。 此记录是否包含前主**(pre-master secret)？ 这个前主**用于什么？ 前主**加密了吗？ 如果是这样，为什么？ 加密的前主**有多长？

答：1）包含
2）
3）使用EC Diffie-Hellman（ECDH加密算法）进行加密传输，使用的是服务器公钥加密，用以给服务器让服务器用私钥解密并且使用前面两个hello过程的随机数生成本次的会话加***。
4）32个字节

由客户端发送编码改变记录和加密握手记录：

• 11. 编码改变记录目的是什么？在您的跟踪中本记录有多少字节。

答：告诉服务器已经计算好加***，以后将会用商定的加密方式和**加密传输了，在我的跟踪中该记录有6个字节。

• 12. 在加密的握手记录中，什么是加密的？ 为什么？

答：消息校验码是加密的，这个校验码是包含之前所有连接消息的摘要加密格式，只有服务器可以解开，因为在建立连接中，存在可能连接消息被侦听和更改的情况，因此还需要进行信息摘要计算和加密传输，判断是否存在异常，如果异常，将会直接关闭连接。

• 13. 服务器是否还向客户端发送更改编码记录和加密的握手记录？ 这些记录与客户发送的记录有何不同？

答：如下可以看出，服务器向客户发了。没有啥不同，加密握手记录中同样是包含之前所有连接消息摘要的加密形式，用以供客户端解密，判断是否存在异常选择处理。

应用数据（Application Data ）

• 14. 如何加密应用程序数据？ 包含应用程序数据的记录是否包含消息认证码 MAC？ Wireshark是否区分加密的应用程序数据和消息认证码 MAC？

答：使用本次对话协商和交换好对称加***应用程序数据，这个数据里同时包括消息本身和消息认证码，所以比消息本身要长，但是加密过，所以无法区分。

• 15. 请您指出和解释您在跟踪中发现的任何其他内容。

答：Application Data报文中，没有发现其他内容。