每日一博 - 复习Https工作原理-双向认证

时间：2024-06-01 09:46:49

双向认证（Mutual Authentication），也称为双向TLS认证，是指客户端和服务器在建立连接时，双方都需要验证对方的身份。这种方式比单向认证更为安全，适用于对安全性要求较高的应用场景。

以下是双向认证过程的详细解释：

双向认证步骤

1. TCP 握手

  • TCP同步（SYN）：客户端向服务器发送SYN（同步）包，请求建立连接。
  • TCP同步+确认（SYN+ACK）：服务器收到SYN包后，回应一个SYN+ACK包。
  • TCP确认（ACK）：客户端收到服务器的SYN+ACK包后，回应一个ACK包，完成TCP连接的建立。

2. TLS 握手开始

  • ClientHello：客户端发送一个ClientHello消息，包含支持的加密算法、TLS版本等信息。

3. 服务器认证

  • ServerHello：服务器回应一个ServerHello消息，包含选择的加密算法、TLS版本等信息。
  • 服务器证书（Server Certificate）：服务器发送其证书，用于客户端验证服务器的身份。
  • ServerKeyExchange（如果需要）：服务器发送密钥交换相关的信息。
  • CertificateRequest：服务器请求客户端的证书，用于验证客户端身份。
  • ServerHelloDone：服务器通知客户端ServerHello阶段完成。

4. 客户端认证

  • 客户端证书（Client Certificate）：客户端发送其证书，供服务器验证客户端的身份。
  • ClientKeyExchange：客户端生成一个会话密钥，使用服务器的公钥加密后发送给服务器。
  • CertificateVerify：客户端发送一个签名，证明其拥有对应私钥。
  • ChangeCipherSpec：客户端通知服务器后续的消息将使用协商的会话密钥加密。
  • Client Finished：客户端发送一个完成消息，表明握手阶段结束。

5. 服务器完成认证

  • ChangeCipherSpec：服务器通知客户端后续的消息将使用协商的会话密钥加密。
  • Server Finished：服务器发送一个完成消息，表明握手阶段结束。

6. 加密通信

  • 双方使用协商好的会话密钥进行加密通信，确保数据传输的保密性和完整性。

图示说明

客户端                            服务器
   |                                 |
   |------------(SYN)--------------> |
   | <---------(SYN+ACK)-----------  |
   | ------------(ACK)-------------->|
   |                                 |
   | ------- ClientHello --------->  |
   |                                 |
   | <------ ServerHello ----------- |
   | <------ Server Certificate -----|
   | <----- Certificate Request ---- |
   | <------ ServerHelloDone ------- |
   |                                 |
   | ------ Client Certificate ----> |
   | ------ ClientKeyExchange ------>|
   | ----- CertificateVerify ------> |
   | ------ ChangeCipherSpec ------> |
   | ------ Client Finished -------> |
   |                                 |
   | <------ ChangeCipherSpec -------|
   | <------ Server Finished ------- |
   |                                 |
   |  <======== 加密通信 =========>  |

关键点

  • ClientHello 和 ServerHello：用于协商加密算法和TLS版本。
  • 证书交换：客户端和服务器互相交换证书，验证对方身份。
  • 密钥交换：使用公钥加密生成的会话密钥，确保后续通信的安全性。
  • ChangeCipherSpec：通知对方后续通信将使用协商的会话密钥加密。

通过双向认证，客户端和服务器双方都能确保对方的身份，从而大大提高了通信的安全性。

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