chromium是如何實現tls協議的
說起tls（transport layer security) 協議大家可能不是那麼熟悉，但是說起https協議，大家肯定都或多或少聽過。記得之前有個梗，要把伺服器的應用層協議從http切到https，有人說了，加個「s」不就可以了，一句話的事情……，實際上我一開始我也以為https只不過比http多了乙個「s」而已，這句話還真毛病，但並不是簡單的在後面加個「s」就完事了，實際上這裡的「s」就是我們今天要介紹的tls協議。
tls協議的前身是ssl協議，後者的全稱是 socket security layer，可以看到兩者都涉及到了安全，實際上tls協議的目標就是解決以下幾個問題：
**資訊被竊聽(wiretap)，第三方隨時隨地獲得通訊內容；
ssl/tls 實現了傳輸資訊的加密。
資料被篡改(tampering)，第三方可修改傳輸中的資料；
ssl/tls 實現了資料簽名及校驗。
身份被冒充(pretending)，第三方可冒充通訊者身份傳輸資料；
ssl/tls 採用了ca數字證書認證機制。**
我們今天就從理論層面、生產環節下的實際表現以及chromium的**實現這三個維度來詳細地分析tls協議，看看它究竟是如何實現上面這三方面的。
關於tls協議的過程，大家肯定都知道tcp的三次握手，tls也有類似的握手過程，和tcp為了建立穩定連線才進行握手類似，tls協議也要進行客戶端與服務端之間的通訊，而通訊的內容，就是在整個tls協議中最為重要的金鑰。這裡的金鑰是客戶端和服務端動態生成，然後通過資訊互動的方式保持一致，在這裡涉及到很多安全學和密碼學的知識，例如各種加密演算法，動態金鑰演算法等等，有興趣的同學可以去關注一下這方面的知識，在這裡就不再贅述了。大致的握手流程如下：
客戶端發出乙個 client hello 訊息，攜帶的資訊包括：
所支援的ssl/tls 版本列表；支援的加密演算法；所支援的資料壓縮方法；客戶端生成的隨機數a;
服務端響應乙個 server hello 訊息，攜帶的資訊包括：
協商採用的ssl/tls 版本號；會話id；伺服器端生成的隨機數b；服務端數字證書 serverca；
由於雙向認證需求，服務端需要對客戶端進行認證，會同時傳送乙個 client certificate request，表示請求客戶端的證書；
客戶端校驗服務端的數字證書；校驗通過之後傳送隨機數c，該隨機數稱為pre-master-key，使用數字證書中的公鑰加密後發出；
由於服務端發起了 client certificate request，客戶端使用私鑰加密乙個隨機數 clientrandom隨客戶端的證書 clientca一併發出；
服務端校驗客戶端的證書，並成功將客戶端加密的隨機數clientrandom 解密；
根據隨機數a/隨機數b/隨機數c(pre-master-key) 產生動態金鑰 master-key，加密乙個finish 訊息發至客戶端；
客戶端根據同樣的隨機數和演算法 生成master-key，加密乙個finish 訊息傳送至服務端；
服務端和客戶端分別解密成功，至此握手完成，之後的資料報均採用master-key進行加密傳輸。
下面這張圖更為直觀地將整個過程表現了出來：
可以看到，整個過程至少需要兩個rtt(往返時延)才可以完成認證，也就是說至少要兩個rtt以後客戶端才可以向服務端傳送請求，如果再加上tcp三次握手用去的1個rtt，那麼一共就要3個rtt後才可以進行資料的傳輸，這顯然大大降低了傳輸效率，因此tls協議也在不斷地優化其速度，這也是未來tls協議的乙個重要研究方向，後續我們講到優化的時候會著重再講這部分的。
這就是乙個典型的三次握手過程，客戶端傳送syn報文，服務端受到後發syn ack報文，然後客戶端發相應的ack回應報文，想學習tcp的同學強烈建議你們去試一下，絕對比你看書學得更快，更牢固。
接下來我們就來看一下tls協議的交換，
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