什么是TLS？TLS的发展史

在之前的文章中，我们讲了TLS和SSL的区别，那么我们今天就来全面了解一下什么是TLS。

什么是TLS？

TLS全程为Transport Layer Security，中文名叫做传输层安全性协议，和它的前身SSL一样，是一种旨在提供计算机网络上的安全通信的加密协议。TLS最早版本发布于1999年，当前最新版本为发布于2018年8月的TLS 1.3。

TLS的发展史

1. SSL 1.0仅是网景内部版本，由于严重Bug，从未公开发布；
2. SSL 2.0 发布于1995年2月，同样存在一些安全漏洞，已于2011年废弃；
3. SSL 3.0 发布于1996年，经过完全重新设计，也是一度广泛使用的版本，但由于易遭臭名昭著的POODLE攻击，同样在2015年已被废弃；
4. TLS 1.0，发布于1999年1月，为协议从网景移交到IETF后的第一个版本，该版本变化并不大，已于2020年被废弃；
5. TLS 1.1，发布于2006年4月，修复了安全漏洞，增强加密强度，同样于2020年被废弃；
6. TLS 1.2，发布于2008年8月，强化了支持的算法包，增加了扩展定义，也是目前的使用的主流版本；
7. TLS 1.3，发布于2018年8月，在强化安全性的同时，引入了0-RTT模式，降低了传输延迟，增强了传输性能。

TLS 1.3协议层级架构

在网络领域，为了实现解耦基本都遵循了层级软件架构，TLS协议位于下层TCP协议及上层（即应用层）协议之间。

由于TLS对交互信息的时序有规定，所以下层协议必须能够提供这种时序服务，因此TLS不能使用UDP来传输。针对UDP的安全应用场景，可参照DTLS规范。

同样在TLS协议内部也是基于分层架构，分为两层：下层为记录层协议，为TLS上层子协议为传送提供分片、消息加密及加密后报传输，同时对接收到的数据进行验证、解密、重新组装，然后提交给高层的应用层；上层包含4种子协议为握手协议、警报协议、应用数据协议及Change_cipher_spec。其中change_cipher_spec只是为了兼容性存在，其余每个子协议都具有特定的作用，组合起来实现完整的协议功能。

TLS 1.3的升级

1. 对原有的对称算法列表进行调整，只支持使用带有关联数据的认证加密（AEAD）算法，增强安全性。
2. 以牺牲某些安全属性为代价添加了0-RTT模式，节省了特定场景下应用程序数据的连接建立的往返时间，减少延迟，提升性能。
3. 静态RSA和Diffie-Hellman密码套件已被删除；所有基于公钥的密钥交换机制现在都提供前向保密性，增强安全性。
4. ServerHello之后的所有握手消息都进行加密，提高安全性。
5. 重新设计密钥派生函数，用基于HMAC的密钥提取和密钥扩展函数（HKDF）作原语，规范密钥生成算法。
6. 重组握手状态机使其更加前后一致，并移除了多余的消息，进一步提升性能。
7. 压缩，自定义DHE组和DSA已被删除。压缩可能带来安全风险已被删除，增强安全性。

TLS 1.3协议发布距TLS 1.2 版本已有十年时间，在这期间互联网需求及密码学都发生了翻天覆地的变化，经过长时间需求累计和修订，此版本相较之前版本，无论是性能还是安全方面，TLS 1.3都有了较大的发展，所以还是更推荐使用TLS 1.3协议。

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