面试题：网络编程中SSL/TLS协议握手过程简述

Question

请详细描述SSL/TLS协议在网络编程中的握手过程，包括各个阶段的信息交互和作用。

Answer 1

1. 客户端发起握手

• 信息交互：客户端向服务器发送ClientHello消息。此消息包含客户端支持的SSL/TLS版本、加密套件列表（如对称加密算法、非对称加密算法、哈希算法等组合）、随机数（Client Random）以及会话ID（若为恢复会话）等信息。
• 作用：告知服务器客户端希望建立SSL/TLS连接，并提供相关连接参数，随机数用于后续生成密钥，会话ID用于会话恢复以减少握手开销。

2. 服务器响应

• 信息交互：服务器回复ServerHello消息，其中包含服务器选择的SSL/TLS版本、选定的加密套件、另一个随机数（Server Random）以及服务器证书（包含公钥等信息）。若服务器需要客户端认证，还会发送CertificateRequest消息。最后发送ServerHelloDone消息表示服务器Hello阶段结束。
• 作用：服务器确认客户端提议并选定连接参数，随机数用于密钥生成，证书用于客户端验证服务器身份，CertificateRequest用于要求客户端提供证书进行双向认证。

3. 客户端验证与密钥交换

• 信息交互：客户端验证服务器证书的有效性（如证书是否由可信CA签发、是否过期等）。若服务器请求客户端认证，客户端会发送Certificate消息（包含客户端证书）。然后客户端生成一个预主密钥（Pre - Master Secret），用服务器证书中的公钥加密后通过ClientKeyExchange消息发送给服务器。同时客户端发送ChangeCipherSpec消息，通知服务器后续消息将使用加密传输，并紧接着发送Finished消息，此消息是对之前所有握手消息的摘要加密，用于验证握手过程的完整性。
• 作用：验证服务器身份确保通信安全，预主密钥结合之前的两个随机数生成最终的会话密钥。ChangeCipherSpec开启加密通信，Finished消息验证握手过程正确无误。

4. 服务器密钥交换与响应

• 信息交互：若服务器请求了客户端证书，服务器会验证客户端证书。服务器使用私钥解密得到预主密钥，结合两个随机数生成会话密钥。然后服务器发送ChangeCipherSpec消息通知客户端后续使用加密传输，再发送Finished消息，同样是对之前所有握手消息的摘要加密，用于验证完整性。
• 作用：验证客户端身份（若双向认证），生成会话密钥，开启加密通信并验证握手完整性。至此，SSL/TLS握手完成，双方后续通信使用会话密钥加密。