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1. 简介 (Introduction)

TLS protocol 的主要目标是在两个通信应用之间提供隐私和数据完整性. 该协议由两层组成: TLS Record Protocol 和 TLS Handshake Protocol. 最底层位于某个可靠 transport protocol 之上, 例如 TCP [TCP], 即 TLS Record Protocol. TLS Record Protocol 提供具有两个基本属性的 connection security:

  • connection 是私有的. 数据加密使用 symmetric cryptography, 例如 AES [AES], RC4 [SCH]. 用于该对称加密的 key 对每个 connection 唯一生成, 并基于由另一个协议协商出的 secret, 例如 TLS Handshake Protocol. Record Protocol 也可以在无加密情况下使用.
  • connection 是可靠的. message transport 包含使用 keyed MAC 的 message integrity check. MAC 计算使用 secure hash function, 例如 SHA-1 等. Record Protocol 可以不使用 MAC, 但通常只在另一个协议使用 Record Protocol 作为协商 security parameter 的传输时采用这种模式.

TLS Record Protocol 用于封装各种更高层协议. 其中一个被封装的协议是 TLS Handshake Protocol, 它允许 server 和 client 在 application protocol 传输或接收第一个数据 byte 之前相互认证, 并协商 encryption algorithm 和 cryptographic key. TLS Handshake Protocol 提供具有三个基本属性的 connection security:

  • peer identity 可以使用 asymmetric 或 public key cryptography 认证, 例如 RSA [RSA], DSA [DSS]. 该认证可以是可选的, 但通常至少对一个 peer 是必需的.
  • shared secret 的协商是安全的: 被协商出的 secret 对窃听者不可用, 且对任何已认证 connection, 即使攻击者能置身 connection 中间, 也无法获得该 secret.
  • 协商是可靠的: 攻击者无法修改协商通信而不被通信双方检测到.

TLS 的一个优势是它独立于 application protocol. 更高层协议可以透明地构建在 TLS protocol 之上. 但是, TLS 标准不规定协议如何使用 TLS 添加安全性. 如何启动 TLS handshaking, 以及如何解释交换的 authentication certificate, 留给运行在 TLS 之上的协议设计者和实现者判断.

1.1. 需求术语 (Requirements Terminology)​

本文档中的关键词 "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", 和 "OPTIONAL" 按 RFC 2119 [REQ] 的说明解释.

1.2. 相对 TLS 1.1 的主要差异 (Major Differences from TLS 1.1)​

本文档是 TLS 1.1 [TLS1.1] protocol 的修订版, 提升了灵活性, 尤其是 cryptographic algorithm 协商方面. 主要变更包括:

  • pseudorandom function (PRF) 中的 MD5/SHA-1 组合被替换为 cipher-suite 指定的 PRF. 本文档中的所有 cipher suite 都使用 P_SHA256.
  • digitally-signed element 中的 MD5/SHA-1 组合被替换为单一 hash. signed element 现在包含一个显式指定所用 hash algorithm 的字段.
  • 清理 client 和 server 指定其可接受 hash 和 signature algorithm 的能力. 这也放宽了先前 TLS 版本对 signature 和 hash algorithm 的一些约束.
  • 添加对 authenticated encryption with additional data mode 的支持.
  • TLS Extensions 定义和 AES Cipher Suites 从外部 [TLSEXT] 和 [TLSAES] 合并进来.
  • 更严格地检查 EncryptedPreMasterSecret version number.
  • 收紧若干 requirement.
  • verify_data length 现在取决于 cipher suite, 默认仍为 12.
  • 清理 Bleichenbacher/Klima attack 防护描述.
  • 许多情况下现在必须发送 alert.
  • certificate_request 之后, 如果没有可用 certificate, client 现在必须发送空 certificate list.
  • TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 现在是 mandatory-to-implement cipher suite.
  • 添加 HMAC-SHA256 cipher suite.
  • 移除 IDEA 和 DES cipher suite. 它们现在已弃用, 并将由单独文档记录.
  • SSLv2 backward-compatible hello 的支持现在是可以, 不再是应该, 且发送它是不应该.
  • presentation language 添加有限 "fall-through", 允许多个 case arm 具有相同编码.
  • 添加 Implementation Pitfalls section.
  • 常规澄清和编辑性工作.
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