面试题：安全认证之SSL握手过程优化与应对攻击策略

Question

假设在高并发场景下，SSL握手过程出现性能瓶颈，你会从哪些方面入手进行优化？同时，针对常见的针对SSL握手过程的攻击，如中间人攻击、重放攻击等，阐述详细的应对策略和技术实现。

Answer 1

优化SSL握手性能

1. 优化服务器配置
   • 硬件优化：使用高性能的服务器硬件，如多核CPU、高速内存和高性能网络接口卡（NIC），以提高处理能力。
   • 负载均衡：采用负载均衡器将SSL握手请求均匀分配到多个服务器上，避免单个服务器过载。例如，使用F5、Nginx等负载均衡器。
2. SSL会话复用
   • 会话ID复用：服务器为每个SSL会话分配唯一的会话ID，客户端后续请求可携带该ID，服务器验证后直接复用会话，减少完整握手开销。
   • 会话票证（Session Tickets）：服务器生成加密的会话票证发送给客户端，客户端后续请求携带票证，服务器解密验证后复用会话，可跨服务器实现会话复用。
3. 优化SSL协议版本和密码套件
   • 协议版本：优先使用TLS 1.3，相比TLS 1.2等旧版本，TLS 1.3减少了握手消息数量，提升了性能。
   • 密码套件：选择性能高的密码套件，例如椭圆曲线密码套件（ECC）比RSA在性能上更具优势，可加快密钥交换和签名验证速度。
4. 硬件加速：使用SSL卸载引擎（如专用的SSL加速器卡），将SSL握手计算任务从服务器CPU卸载到硬件设备上，释放服务器资源。

应对中间人攻击

1. 证书验证
   • 检查证书链：客户端收到服务器证书后，验证证书链的完整性和有效性，确保证书由受信任的证书颁发机构（CA）签发。
   • 证书吊销检查：通过证书吊销列表（CRL）或在线证书状态协议（OCSP）检查证书是否已被吊销。
2. 公钥固定（PublicKey Pinning）：客户端预先配置服务器的公钥哈希值，收到服务器证书时，计算证书中公钥的哈希值并与预配置值比对，防止中间人替换证书。
3. 双向认证（Mutual Authentication）：不仅服务器向客户端验证身份，客户端也向服务器提供证书进行身份验证，增加中间人攻击难度。

应对重放攻击

1. 时间戳：在握手消息中添加时间戳，接收方验证时间戳的有效性，若时间戳超出合理范围，则认为是重放消息并丢弃。
2. 随机数（Nonce）：在握手过程中，双方交换随机数，每次握手生成的随机数不同，接收方通过记录已接收的随机数，若再次收到相同随机数的消息则判定为重放攻击。
3. 序列号：为每个握手消息分配唯一序列号，接收方按顺序接收消息，若收到重复序列号的消息则视为重放攻击。