SSL/TLS协议实验分析：TLS1.2与TLS1.3实践

"这篇实验报告主要探讨了SSL/TLS协议，包括其在网络安全中的作用、基本概念以及实验中对SSL/TLS协议建立连接过程的分析。实验者通过Wireshark工具抓取并分析了GitHub通信的数据包，重点关注了TLS1.2和TLS1.3协议的使用情况。" 在计算机网络中，SSL（Secure Socket Layer）和TLS（Transport Layer Security）协议是用于保障数据传输安全的重要机制。它们提供了一种方法，确保在网络上传输的信息不被窃取或篡改，同时也能验证通信双方的身份。SSL最初由网景公司开发，后来经过IETF（Internet Engineering Task Force）标准化，演变为现在的TLS协议。 实验目的旨在使学生快速理解SSL/TLS协议的工作原理，包括建立连接的四个关键步骤：握手阶段、密钥交换、数据加密传输和关闭连接。其中，握手阶段涉及到客户端和服务器的相互识别，如ClientHello和ServerHello消息的交换，以及证书的验证。 在实验中，通过Wireshark抓包分析，可以观察到TLS协议的多种记录类型，如ClientHello、ServerHello、Certificate、ServerKeyExchange、ClientKeyExchange等。这些记录包含了握手过程中交换的各种信息，例如客户端向服务器发送其支持的加密算法和版本信息，服务器回应服务器证书、公钥以及选择的加密套件等。 实验结果显示，大多数数据包使用的是TLS1.2协议，这是当前广泛采用的标准，而TLS1.3作为最新版本，虽然提供了更高的安全性，但尚未普及。TLS1.2和1.3的区别在于优化了握手过程，减少了延迟，并增强了加密算法的安全性。 对称加密和非对称加密是SSL/TLS协议中两种重要的加密方式。对称加密使用同一密钥进行加密和解密，效率高但密钥分发困难；而非对称加密则使用公钥和私钥，公钥可以公开，私钥保密，解决了密钥分发问题，但计算复杂度较高。在SSL/TLS中，非对称加密用于交换对称加密的会话密钥，而对称加密则用于实际的数据传输，兼顾了安全性和效率。 数字证书是公钥基础设施（PKI）的一部分，它由可信赖的第三方机构（CA，Certification Authority）签发，包含了公钥、身份信息和签发者的签名。数字签名则是使用私钥对数据进行加密，接收方可以用对应的公钥解密，以此验证信息的完整性和发送者的身份。 这个实验深入解析了SSL/TLS协议的工作流程，让学生对网络安全和数据加密有了更直观的认识，同时也强调了公钥和私钥在保证网络通信安全中的核心作用。