ssl加密的方法.docx
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ssl加密的方法
ssl加密的方法
D
需要用到密匙来加密数据然后再解密。
没有了密钥，就无法解开加密的数据。
数据加密之后，只有密匙要用一个安全的方法传送。
加密过的数据可以公开地传送。
2.数据的一致性
加密也能保证数据的一致性。
例如:
消息验证码（MAC），能够校验用户提供的加密信息，接收者可以用MAC来校验加密数据，保证数据在传输过程中没有被篡改过。
3.安全验证
加密的另外一个用途是用来作为个人的标识，用户的密匙可以作为他的安全验证的标识。
SSL是利用公开密钥的加密技术（RSA）来作为用户端与服务器端在传送机密资料时的加密通讯协定。
目前，大部分的Web服务器及浏览器都广泛支持SSL技术。
当浏览器试图连接一个具有SSL认证加密的服务器时,就会唤醒一个SSL会话,浏览器检查认证,必须具备下面三个条件:
1）有一个权威机构发放证书，当然可以创建自我签订的证书（x509结构）。
2）证书不能过期。
3）证书是属于它所连接的服务器的。
只有全部具备了这三个条件,浏览器才能成功完成认证。
通过这三个条件,用户能确认其浏览器连接到正确的服务器,而不是连接到一些想盗取用户密码等重要信息的虚假的服务器上。
在当今的电子商务中还有一项被广泛使用的安全协议是SET协议。
SET（SecureElectronicTransaction，安全电子交易）协议是由VISA和MasterCard两大信用卡公司于1997年5月联合推出的规范。
SET能在电子交易环节上提供更大的信任度、更完整的交易信息、更高的安全性和更少受欺诈的可能性。
SET交易分三个阶段进行:
用户向商家购物并确定支付;商家与银行核实;银行向商家支付货款。
每个阶段都及到RSA对数据加密，以及RSA数字签名。
使用SET协议，在一次交易中，要完成多次加密与解密操作，故有很高的安全性，但SET协议比SSL协议复杂，商家和银行都需要改造系统以实现互操作。
在Linux下，比较流行支持SSL认证的是OpenSSL服务器。
OpenSSL项目是一个合作的项目，开发一个健壮的、商业等级的、完整的开放源代码的工具包，用强大的加密算法来实现安全的Socket层（SecureSocketsLayer，SSLv2/v3）和传输层的安全性（TransportLayerSecurity，TLSv1）。
这个项目是由全世界的志愿者管理和开发OpenSSL工具包和相关文档。
如何在Linux下配置OpenSSL服务器，首先从OpenSSL的主页（http:
//www.openssl.org/）上下载openssl-version.tar.gz软件包来编译安装，与Apache服务器配合可以建立支持SSL的Web服务器，
并可以使用自我签订的证书做认证，关于如何编译、安装OpenSSL服务器，可以参考一下OpenSSLHOWTO
文档。
SSL程序设计初步介绍
SSL通讯模型为标准的C/S结构，除了在TCP层之上进行传输之外，与一般的通讯没有什么明显的区别。
在这里，我们主要介绍如何使用OpenSSL进行安全通讯的程序设计。
关于OpenSSL的一些详细的信
息请参考OpenSSL的官方主页http:
//www.openssl.org。
在使用OpenSSL前，必须先对OpenSSL进行初始化，以下的三个函数任选其一:
SSL_library_init（void）;
OpenSSL_add_ssl_algorithms（）;
SSLeay_add_ssl_algorithms（）;
事实上后面的两个函数只是第一个函数的宏。
如果要使用OpenSSL的出错信息，使用SSL_load_error_strings（void）进行错误信息的初始化。
以后
可以使用voidERR_print_errors_fp（FILE*fp）打印SSL的错误信息。
一次SSL连接会话一般要先申请一个SSL环境，基本的过程是：
1.SSL_METHOD*meth=TLSv1_client_method（）;创建本次会话连接所使用的协议，如果是客户端可
以使用
SSL_METHOD*TLSv1_client_method（void）;TLSv1.0协议
SSL_METHOD*SSLv2_client_method（void）;SSLv2协议
SSL_METHOD*SSLv3_client_method（void）;SSLv3协议
SSL_METHOD*SSLv23_client_method（void）;SSLv2/v3协议
服务器同样需要创建本次会话所使用的协议:
SSL_METHOD*TLSv1_server_method（void）;
SSL_METHOD*SSLv2_server_method（void）;
SSL_METHOD*SSLv3_server_method（void）;
SSL_METHOD*SSLv23_server_method（void）;
需要注意的是客户端和服务器需要使用相同的协议。
2．申请SSL会话的环境CTX，使用不同的协议进行会话，其环境也是不同的。
申请SSL会话环
境的OpenSSL函数是
SSLK_CTX*SSL_CTX_new（SSL_METHOD*）;参数就是前面我们申请的SSL通讯方式。
返回当前
的SSL连接环境的指针。
然后根据自己的需要设置CTX的属性，典型的是设置SSL握手阶段证书的验证方式和加载自己
的证书。
voidSSL_CTX_set_verify（SSL_CTX*,int,int*（int,X509_STORE_CTX*））
设置证书验证的方式。
第一个参数是当前的CTX指针，第二个是验证方式，如果是要验证对方的话，就使用
SSL_VERIFY_PEER。
不需要的话，使用SSL_VERIFY_NONE.一般情况下，客户端需要验证对方，而
服务器不需要。
第三个参数是处理验证的回调函数，如果没有特殊的需要，使用空指针就可以了。
voidSSL_CTX_load_verify_locations（SSL_CTX*,constchar*,constchar*）;
加载证书;
第一个参数同上，参数二是证书文件的名称，参数三是证书文件的路径;
intSSL_CTX_use_certificate_file（SSL_CTX*ctx,constchar*file,inttype）;
加载本地的证书;type指明证书文件的结构类型;失败返回-1
intSSL_CTX_use_PrivateKey_file（SSL_CTX*ctx,constchar*file,inttype）;
加载自己的私钥；type参数指明私钥文件的结构类型；失败返回-1
加载了证书和文件之后，就可以验证私钥和证书是否相符：
BOOlSSL_CTX_check_private_key（SSL_CTX*）;
3．既然SSL使用TCP协议，当然需要把SSLattach到已经连接的套接字上了：
SSL*SSL_new（SSL_CTX*）;申请一个SSL套节字；
intSSL_set_rfd（SSL*）;绑定只读套接字
intSSL_set_wfd（SSL*）;绑定只写套接字
intSSL_set_fd（SSL*）;绑定读写套接字
绑定成功返回1，失败返回0;
4．接下来就是SSL握手的动作了
intSSL_connect（SSL*）;失败返回-1
5.握手成功之后，就可以进行通讯了，使用SSL_read和SS_write读写SSL套接字代替传统的
read、write
intSSL_read（SSL*ssl,char*buf,intnum）;
intSSL_write（SSL*ssl,char*buf,intnum）;
如果是服务器，则使用SSL_accept代替传统的accept调用
intSSL_accept（SSL*ssl）;
6.通讯结束，需要释放前面申请的SSL资源
intSSL_shutdown（SSL*ssl）;关闭SSL套接字;
voidSSL_free（ssl）;释放SSL套接字;
voidSSL_CTX_free（ctx）;释放SSL环境;
OpenSSL虽然已经发展到了0.9.96版本，但是它的文档还很少，甚至连最基本的man函数手
册都没有完成。
所以，本文紧紧是讲述了使用OpenSSL进行程序设计的框架。
更加详细的资
料可以参考OpenSSL的文档或者Apachemod_ssl的文档。
通过以上的介绍，我想读者对SSL协议已经有了一定的了解，作者有机会将会继续给大家介绍
SSL协议的其他方面的内容。
SSL原理解密
本文出自:
范晓明
RSA公钥加密在计算机产业中被广泛使用在认证和加密。
可以从RSADataSecurityInc.获得的RSA公钥加密许可证。
公钥加密是使用一对非对称的密码加密或解密的方法。
每一对密码由公钥和私钥组成。
公钥被广泛发布。
私钥是隐密的，不公开。
用公钥加密的数据只能够被私钥解密。
反过来，使用私钥加密的数据只能用公钥解密。
这个非对称的特性使得公钥加密很有用。
使用公钥加密法认证
认证是一个身份认证的过程。
在下列例子中包括甲和乙，公钥加密会非常轻松地校验身份。
符号{数据}key意味着"数据"已经使用密码加密或解密。
假如甲想校验乙的身份。
乙有一对密码，一个是公开的，另一个是私有的。
乙透露给甲他的公钥。
甲产生一个随机信息发送给乙。
甲——〉乙：
random-message
乙使用他的私钥加密消息，返回甲加密后的消息。
乙——〉甲：
{random-message}乙的私钥
甲收到这个消息然后使用乙的以前公开过的公钥解密。
他比较解密后的消息与他原先发给乙的消息。
如果它们完全一致，就会知道在与乙说话。
任意一个中间人不会知道乙的私钥，也不能正确加密甲检查的随机消息。
除非你清楚知道你加密的消息。
用私钥加密消息，然后发送给其他人不是一个好主意。
因为加密值可能被用来对付你，需要注意的是：
因为只有你才有私钥，所以只有你才能加密消息。
所以，代替加密甲发来的原始消息，乙创建了一个信息段并且加密。
信息段取自随机消息（random-message）并具有以下有用的特性：
1.这个信息段难以还原。
任何人即使伪装成乙，也不能从信息段中得到原始消息；
2.假冒者将发现不同的消息计算出相同的信息段值；
3.使用信息段，乙能够保护自己。
他计算甲发出的随机信息段，并且加密结果，并发送加密信息段返回甲。
甲能够计算出相同的信息段并且解密乙的消息认证乙。
这个技术仅仅描绘了数字签名。
通过加密甲产生的随机消息，乙已经在甲产生的消息签名。
因此我们的认证协议还需要一次加密。
一些消息由乙产生：
甲——〉乙：
你好，你是乙么?
乙——〉甲：
甲，我是乙
{信息段[甲，我是乙]}乙的私钥
当你使用这个协议，乙知道他发送给乙的消息，他不介意在上面签名。
他先发送不加密的信息，"甲，我是乙。
"，然后发送信息段加密的消息版本。
甲可以非常方便地校验乙就是乙，同时，乙还没有在他不想要的信息上签名。
提交公钥
那么，乙怎样以可信的方式提交他的公钥呢？
看看认证协议如下所示：
甲——〉乙：
你好
乙——〉甲：
嗨，我是乙，乙的公钥
甲——〉乙：
proveit
乙——〉甲：
甲，我是乙{信息段[甲，我是乙]}乙的私钥
在这个协议下，任何人都能够成为"乙"。
所有你所要的只是公钥和私钥。
你发送给甲说你就是乙，这样你的公钥就代替了乙的密码。
然后，你发送用你的私钥加密的消息，证明你的身份。
甲却不能发觉你并不是乙。
为了解决这个问题，标准组织已经发明了证书。
一个证书有以下的内容：
*证书的发行者姓名
*发行证书的组织
*标题的公钥
*邮戳
证书使用发行者的私钥加密。
每一个人都知道证书发行者的公钥（这样，每个证书的发行者拥有一个证书）。
证书是一个把公钥与姓名绑定的协议。
通过使用证书技术，每一个人都可以检查乙的证书，判断是否被假冒。
假设乙控制好他的私钥，并且他确实是得到证书的乙，就万事大吉了。
这些是修订后的协议：
甲——〉乙：
你好
乙——〉甲：
嗨，我是乙，乙的校验
甲——〉乙：
proveit
乙——〉甲：
甲，我是乙{信息段[甲，我是乙]}乙的私钥
现在当甲收到乙的第一个消息，他能检查证书，签名（如上所述，使用信息段和公钥解密），然后检查标题（乙的姓名），确定是乙。
他就能相信公钥就是乙的公钥和要求乙证明自己的身份。
乙通过上面的过程，制作一个信息段，用一个签名版本答复甲。
甲可以校验乙的信息段通过使用从证书上得到的公钥并检查结果。
如果一个黑客，叫H
甲——〉H：
你好
H——〉不能建立一个令甲相信的从乙的消息。
交换密码（secret）
一旦甲已经验证乙后，他可以发送给乙一个只有乙可以解密、阅读的消息：
甲——〉乙：
{secret}乙的公钥
唯一找到密码的方法只有使用乙的私钥解码上述的信息。
交换密码是另一个有效使用密码加密的方法。
即使在甲和乙之间的通讯被侦听，只有乙才能得到密码。
使用密码作为另一个secret-key增强了网络的安全性，但是这次这是一个对称的加密算法（例如DES、RC4、IDE甲）。
因为甲在发送给乙之前产生了密码，所以甲知道密码。
乙知道密码因为乙有私钥，能够解密甲的信息。
但他们都知道密码，他们都能够初始化一个对称密码算法，而且开始发送加密后的信息。
这儿是修定后的协议：
甲——〉乙：
你好
乙——〉甲：
嗨，我是乙，乙的校验
甲——〉乙：
proveit
乙——〉甲：
甲，我是乙{信息段[甲，我是乙]}乙的私钥
甲——〉乙：
ok乙，hereisasecret{secret}乙的公钥
乙——〉甲：
{somemessage}secret-key
黑客窃听
那么如果有一个恶意的黑客H在甲和乙中间，虽然不能发现甲和乙已经交换的密码，但能干扰他们的交谈。
他可以放过大部分信息，选择破坏一定的信息（这是非常简单的，因为他知道甲和乙通话采用的协议）。
甲——〉H：
你好
H——〉乙：
你好
乙——〉H：
嗨，我是乙，乙的校验
H——〉甲：
嗨，我是乙，乙的校验
甲——〉H：
proveit
H——〉乙：
proveit
乙——〉H：
甲，我是乙{信息段[甲，我是乙]}乙的私钥
H——〉甲：
甲，我是乙{信息段[甲，我是乙]}乙的私钥
甲——〉H：
ok乙，hereisasecret{secret}乙的公钥
H——〉乙：
ok乙，hereisasecret{secret}乙的公钥
乙——〉H：
{somemessage}secret-key
H——〉甲：
Garble[{somemessage}secret-key]
H忽略一些数据不修改，直到甲和乙交换密码。
然后H干扰乙给甲的信息。
在这一点上，甲相信乙，所以他可能相信已经被干扰的消息并且尽力解密。
需要注意的是，H不知道密码，他所能做的就是毁坏使用秘钥加密后的数据。
基于协议，H可能不能产生一个有效的消息。
但下一次呢？
为了阻止这种破坏，甲和乙在他们的协议中产生一个校验码消息（messageauthenticationcode）。
一个校验码消息（MAC）是一部分由密码和一些传输消息产生的数据。
信息段算法描述的上述特性正是它们抵御H的功能：
MAC=Digest[somemessage，secret]
因为H不知道密码，他不能得出正确的值。
即使H随机干扰消息，只要数据量大，他成功的机会微乎其微。
例如，使用HD5（一个RSA发明的好的加密算法），甲和乙能够发送128位MAC值和他们的消息。
H猜测正确的MAC的几率将近1/18，446，744，073，709，551，616约等于零。
这是又一次修改后的协议：
甲——〉乙：
你好
乙——〉甲：
嗨，我是乙，乙的校验
甲——〉乙：
proveit
乙——〉甲：
嗨，我是乙，乙的校验
甲，我是乙
{信息段[甲，我是乙]}乙的私钥
ok乙，hereisasecret{secret}乙的公钥
{somemessage，MAC}secret-key
现在H已经无技可施了。
他干扰了得到的所有消息，但MAC计算机能够发现他。
甲和乙能够发现伪造的MAC值并且停止交谈。
H不再能与乙通讯。
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