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SSL的證書驗(yàn)證

SSL協(xié)議與數(shù)字證書原理

1樓

SSL 協(xié)議的握手和通訊

　　為了便于更好的認(rèn)識(shí)和理解 SSL 協(xié)議，這里著重介紹 SSL 協(xié)議的握手協(xié)議。SSL 協(xié)議既用到了公鑰加密技術(shù)又用到了對(duì)稱加密技術(shù)，對(duì)稱加密技術(shù)雖然比公鑰加密技術(shù)的速度快，可是公鑰加密技術(shù)提供了更好的身份認(rèn)證技術(shù)。SSL 的握手協(xié)議非常有效的讓客戶和服務(wù)器之間完成相互之間的身份認(rèn)證，其主要過(guò)程如下：
　　① 客戶端的瀏覽器向服務(wù)器傳送客戶端 SSL 協(xié)議的版本號(hào)，加密算法的種類，產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，以及其他服務(wù)器和客戶端之間通訊所需要的各種信息。
　　② 服務(wù)器向客戶端傳送 SSL 協(xié)議的版本號(hào)，加密算法的種類，隨機(jī)數(shù)以及其他相關(guān)信息，同時(shí)服務(wù)器還將向客戶端傳送自己的證書。
　 ③　客戶利用服務(wù)器傳過(guò)來(lái)的信息驗(yàn)證服務(wù)器的合法性，服務(wù)器的合法性包括：證書是否過(guò)期，發(fā)行服務(wù)器證書的 CA 是否可靠，發(fā)行者證書的公鑰能否正確解開服務(wù)器證書的“發(fā)行者的數(shù)字簽名”，服務(wù)器證書上的域名是否和服務(wù)器的實(shí)際域名相匹配。如果合法性驗(yàn)證沒(méi)有通過(guò)，通訊將斷開；如果合法性驗(yàn)證通過(guò)，將繼續(xù)進(jìn)行第四步。
　　④　用戶端隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)用于后面通訊的“對(duì)稱密碼”，然后用服務(wù)器的公鑰（服務(wù)器的公鑰從步驟②中的服務(wù)器的證書中獲得）對(duì)其加密，然后將加密后的“預(yù)主密碼”傳給服務(wù)器。
　 ⑤ 如果服務(wù)器要求客戶的身份認(rèn)證（在握手過(guò)程中為可選），用戶可以建立一個(gè)隨機(jī)數(shù)然后對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)簽名，將這個(gè)含有簽名的隨機(jī)數(shù)和客戶自己的證書以及加密過(guò)的“預(yù)主密碼”一起傳給服務(wù)器。
　 ⑥ 如果服務(wù)器要求客戶的身份認(rèn)證，服務(wù)器必須檢驗(yàn)客戶證書和簽名隨機(jī)數(shù)的合法性，具體的合法性驗(yàn)證過(guò)程包括：客戶的證書使用日期是否有效，為客戶提供證書的 CA 是否可靠，發(fā)行 CA 的公鑰能否正確解開客戶證書的發(fā)行 CA 的數(shù)字簽名，檢查客戶的證書是否在證書廢止列表（CRL）中。檢驗(yàn)如果沒(méi)有通過(guò)，通訊立刻中斷；如果驗(yàn)證通過(guò)，服務(wù)器將用自己的私鑰解開加密的“預(yù)主密碼”，然后執(zhí)行一系列步驟來(lái)產(chǎn)生主通訊密碼（客戶端也將通過(guò)同樣的方法產(chǎn)生相同的主通訊密碼）。
　　⑦ 服務(wù)器和客戶端用相同的主密碼即“通話密碼”，一個(gè)對(duì)稱密鑰用于 SSL 協(xié)議的安全數(shù)據(jù)通訊的加解密通訊。同時(shí)在 SSL 通訊過(guò)程中還要完成數(shù)據(jù)通訊的完整性，防止數(shù)據(jù)通訊中的任何變化。
　　⑧ 客戶端向服務(wù)器端發(fā)出信息，指明后面的數(shù)據(jù)通訊將使用的步驟⑦中的主密碼為對(duì)稱密鑰，同時(shí)通知服務(wù)器客戶端的握手過(guò)程結(jié)束。
　　⑨ 服務(wù)器向客戶端發(fā)出信息，指明后面的數(shù)據(jù)通訊將使用的步驟⑦中的主密碼為對(duì)稱密鑰，同時(shí)通知客戶端服務(wù)器端的握手過(guò)程結(jié)束。
　　⑩ SSL 的握手部分結(jié)束，SSL 安全通道的數(shù)據(jù)通訊開始，客戶和服務(wù)器開始使用相同的對(duì)稱密鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，同時(shí)進(jìn)行通訊完整性的檢驗(yàn)。

　　雙向認(rèn)證 SSL 協(xié)議的具體過(guò)程
　　 ① 瀏覽器發(fā)送一個(gè)連接請(qǐng)求給安全服務(wù)器。
　　② 服務(wù)器將自己的證書，以及同證書相關(guān)的信息發(fā)送給客戶瀏覽器。
　　③ 客戶瀏覽器檢查服務(wù)器送過(guò)來(lái)的證書是否是由自己信賴的 CA 中心所簽發(fā)的。如果是，就繼續(xù)執(zhí)行協(xié)議；如果不是，客戶瀏覽器就給客戶一個(gè)警告消息：警告客戶這個(gè)證書不是可以信賴的，詢問(wèn)客戶是否需要繼續(xù)。
　　 ④ 接著客戶瀏覽器比較證書里的消息，例如域名和公鑰，與服務(wù)器剛剛發(fā)送的相關(guān)消息是否一致，如果是一致的，客戶瀏覽器認(rèn)可這個(gè)服務(wù)器的合法身份。
　　 ⑤ 服務(wù)器要求客戶發(fā)送客戶自己的證書。收到后，服務(wù)器驗(yàn)證客戶的證書，如果沒(méi)有通過(guò)驗(yàn)證，拒絕連接；如果通過(guò)驗(yàn)證，服務(wù)器獲得用戶的公鑰。
　　 ⑥ 客戶瀏覽器告訴服務(wù)器自己所能夠支持的通訊對(duì)稱密碼方案。
　　 ⑦ 服務(wù)器從客戶發(fā)送過(guò)來(lái)的密碼方案中，選擇一種加密程度最高的密碼方案，用客戶的公鑰加過(guò)密后通知瀏覽器。
　　 ⑧ 瀏覽器針對(duì)這個(gè)密碼方案，選擇一個(gè)通話密鑰，接著用服務(wù)器的公鑰加過(guò)密后發(fā)送給服務(wù)器。
　　 ⑨ 服務(wù)器接收到瀏覽器送過(guò)來(lái)的消息，用自己的私鑰解密，獲得通話密鑰。
　　 ⑩ 服務(wù)器、瀏覽器接下來(lái)的通訊都是用對(duì)稱密碼方案，對(duì)稱密鑰是加過(guò)密的。
　　　上面所述的是雙向認(rèn)證 SSL 協(xié)議的具體通訊過(guò)程，這種情況要求服務(wù)器和用戶雙方都有證書。單向認(rèn)證 SSL 協(xié)議不需要客戶擁有 CA 證書，具體的過(guò)程相對(duì)于上面的步驟，只需將服務(wù)器端驗(yàn)證客戶證書的過(guò)程去掉，以及在協(xié)商對(duì)稱密碼方案，對(duì)稱通話密鑰時(shí)，服務(wù)器發(fā)送給客戶的是沒(méi)有加過(guò)密的（這并不影響 SSL 過(guò)程的安全性）密碼方案。這樣，雙方具體的通訊內(nèi)容，就是加過(guò)密的數(shù)據(jù)，如果有第三方攻擊，獲得的只是加密的數(shù)據(jù)，第三方要獲得有用的信息，就需要對(duì)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，這時(shí)候的安全就依賴于密碼方案的安全。而幸運(yùn)的是，目前所用的密碼方案，只要通訊密鑰長(zhǎng)度足夠的長(zhǎng)，就足夠的安全。這也是我們強(qiáng)調(diào)要求使用 128 位加密通訊的原因。

證　書　各　部　分　的　含　義
Version 證書版本號(hào)，不同版本的證書格式不同
Serial Number 序列號(hào)，同一身份驗(yàn)證機(jī)構(gòu)簽發(fā)的證書序列號(hào)唯一
Algorithm Identifier 簽名算法，包括必要的參數(shù) Issuer 身份驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的標(biāo)識(shí)信息
Period of Validity 有效期
Subject 證書持有人的標(biāo)識(shí)信息
Subject’s Public Key 證書持有人的公鑰
Signature 身份驗(yàn)證機(jī)構(gòu)對(duì)證書的簽名

　　證書的格式　認(rèn)證中心所發(fā)放的證書均遵循 X.509 V3 標(biāo)準(zhǔn)，其基本格式如下：

證書版本號(hào)（Certificate Format Version）含義：用來(lái)指定證書格式采用的 X.509 版本號(hào)。
證書序列號(hào)（Certificate Serial Number）含義：用來(lái)指定證書的唯一序列號(hào)，以標(biāo)識(shí) CA 發(fā)出的所有公鑰證書。
簽名（Signature）算法標(biāo)識(shí)（Algorithm Identifier）含義：用來(lái)指定 CA 簽發(fā)證書所用的簽名算法。
簽發(fā)此證書的 CA 名稱（Issuer ）含義：用來(lái)指定簽發(fā)證書的 CA 的 X.500 唯一名稱（DN， Distinguished Name）。
證書有效期（Validity Period）起始日期（notBefore）終止日期（notAfter）含義：用來(lái)指定證書起始日期和終止日期。
用戶名稱（Subject）含義：用來(lái)指定證書用戶的 X.500 唯一名稱（DN，Distinguished Name）。
用戶公鑰信息（Subject Public Key Information）算法（algorithm）算法標(biāo)識(shí)（Algorithm　Identifier）用戶公鑰（subject　Public　Key）含義：用來(lái)標(biāo)識(shí)公鑰使用的算法，并包含公鑰本身。
證書擴(kuò)充部分（擴(kuò)展域）（Extensions）含義：用來(lái)指定額外信息。　
X.509 V3 證書的擴(kuò)充部分（擴(kuò)展域）及實(shí)現(xiàn)方法如下： CA 的公鑰標(biāo)識(shí)（Authority　Key　Identifier）公鑰標(biāo)識(shí)（SET 未使用）（Key　Identifier）簽發(fā)證書者證書的簽發(fā)者的甄別名（Certificate　Issuer）簽發(fā)證書者證書的序列號(hào)（Certificate Serial Number）

　X.509 V3 證書的擴(kuò)充部分（擴(kuò)展域）及實(shí)現(xiàn)CA 的公鑰標(biāo)識(shí)（Authority　Key　Identifier）公鑰標(biāo)識(shí)（SET 未使用）（Key　Identifier）簽發(fā)證書者證書的簽發(fā)者的甄別名（Certificat簽發(fā)證書者證書的序列號(hào)（Certificate Serial N含義：CA 簽名證書所用的密鑰對(duì)的唯一標(biāo)識(shí)用戶的公鑰標(biāo)識(shí)（Subject　Key　Identifier）　含義：用來(lái)標(biāo)識(shí)與證書中公鑰相關(guān)的特定密鑰進(jìn)行解密。證書中的公鑰用途（Key　Usage）含義：用來(lái)指定公鑰用途。
用戶的私鑰有效期（Private　Key　Usage　Period）起始日期（Note　Before）終止日期（Note　After）含義：用來(lái)指定用戶簽名私鑰的起始日期和終止日期。 CA 承認(rèn)的證書政策列表（Certificate Policies）含義：用來(lái)指定用戶證書所適用的政策，證書政策可由對(duì)象標(biāo)識(shí)符表示。用戶的代用名（Substitutional　Name）含義：用來(lái)指定用戶的代用名。 CA 的代用名（Issuer　Alt　Name）含義：用來(lái)指定 CA 的代用名。基本制約（Basic　Constraints）含義：用來(lái)表明證書用戶是最終用戶還是 CA。在 SET 系統(tǒng)中有一些私有擴(kuò)充部分（擴(kuò)展域）Hashed　Root　Key 含義：只在根證書中使用，用于證書更新時(shí)進(jìn)行回溯。證書類型（Certificate　Type）含義：用來(lái)區(qū)別不同的實(shí)體。該項(xiàng)是必選的。商戶數(shù)據(jù)（Merchant　Data）含義：包含支付網(wǎng)關(guān)需要的所有商戶信息。持卡人證書需求（Card　Cert　Required）含義：顯示支付網(wǎng)關(guān)是否支持與沒(méi)有證書的持卡人進(jìn)行交易。 SET 擴(kuò)展（SETExtensions）含義：列出支付網(wǎng)關(guān)支持的支付命令的 SET 信息擴(kuò)展。 CRL 數(shù)據(jù)定義版本（Version）含義：顯示 CRL 的版本號(hào)。
CRL 的簽發(fā)者（Issuer）含義：指明簽發(fā) CRL 的 CA 的甄別名。 CRL 發(fā)布時(shí)間（this　Update）預(yù)計(jì)下一個(gè) CRL 更新時(shí)間（Next　Update）撤銷證書信息目錄（Revoked　Certificates） CRL 擴(kuò)展（CRL　Extension） CA 的公鑰標(biāo)識(shí)（Authority　Key　Identifier） CRL 號(hào)（CRL　Number）

posted on 2007-09-04 18:05 Picasso 閱讀(3713) 評(píng)論(0) 編輯收藏所屬分類: 讀書筆記

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