ssl握手协议中的CipherSuite

Posted 2021-02-09 ksiwnhiwhs

下面是一个ssl握手的过程，没有进行客户端验证：
1.C-S：ClientHello---cipher-suit-list
2.S-C：ServerHello---selected-cipher-suit
3.S-C：ServerKeyExchange
4.S-C：ServerHelloDone
5.C-S：ClientKeyExchange
6.C-S：完成
7.S-C：完成
第3步是否发送要看c和s协商的cipher-suit是什么，cipher-suit包含四个部分(将摘要算法并入认证算法的话也可以看作三个部分)，第一是密钥交换算法，第二是签名算法/验签算法，第三是摘要算法，第四是对称加密算法，RFC2246中建议了很多中组合，一般写法是"密钥交换算法-签名算法-对称加密算法-摘要算法"，如果只有rfc的建议是可用的，那就难免要在各个ssl实现中加以若干硬性的规定，这样密钥交换和认证就不得不耦合起来了，比如使用ECC算法签名的证书不能使用RSA算法进行密钥交换，证书中密钥太长的的涉及出口限制的必须使用临时rsa进行密钥交换，如果使用rsa作为密钥交换算法，那么在ClientKeyExchange中的pre-master必须用证书中的公钥加密等等，之所以有这么多限制就是因为一些人或者机构的管理因素在里面，比如美国的出口限制等等，从协议本身来说，这些限制是不应该的，证书仅仅用于认证，而不和密钥交换挂钩，当然，它们之间也不是没有任何关系，比如KeyExchange消息本身就需要认证，而认证的公私钥信息可以在证书中。
     协议本身来看，任何的算法都能组合成一个cipher-suit，以RFC2246的一个建议为例，使用RSA作为密钥交换算法的不能发送ServerKeyExchange消息，我们来看一下如何违反它从而实现一个新的不在RFC中的cipher-suit，这个cipher-suit使用rsa作为密钥交换算法，但是使用ecdsa作为认证算法，暂且不考虑对称加密算法和摘要算法。仍以上述握手过程为例，第2步时server端选择了RSA-ECDSA-XX-YY这个cipher-suit，紧接着第3步，server将自己的使用ecdsa签名的证书发送给了client，client用ca的ecc公钥验证server证书中ecc签名，然后server违反rfc建议，在密钥交换算法是rsa的情况下发送ServerKeyExchange消息，由于使用rsa进行密钥交换，而证书中的公钥是ecc算法签名的，那么这个ServerKeyExchange消息中必须包含一个临时的rsa公钥，server自己保留临时rsa私钥，然后server用自己的ecc私钥将这个ServerKeyExchange消息进行签名后发给client，client收到后会使用server证书中的ecc公钥来验证这个签名，通过后保存该消息中提取的server的临时rsa公钥，接着处理完hellodone消息后生成一个pre-master，然后用刚才保存的server临时rsa公钥加密这个pre-master作为ClientKeyExchange消息发送给server，随后两端使用密钥导出算法导出一个对称密钥，认证完成，密钥交换完成，握手完成。
     上述的整个过程理解起来很简单，就把ecc算法签名的证书当成密钥太长并有出口限制的rsa证书即可。总之，不考虑匿名dh以及一切类似情况下，任何需要验证的地方，公钥一般都取证书里面的，私钥都取本地加载的，涉及密钥交换的地方，严格按照cipher-suit中的算法进行。以上的论述在OpenSSL中不被支持，要想让OpenSSL支持这个RSA-ECDSA-XX-YY的话就必须修改OpenSSL的源代码，这个修改很简单，仅仅修改s3_srvr.c，s3_clnt.c等不多的几个文件即可，加上对诸如(l & SSL_kRSA) && (l & SSL_aECDSA)等组合的判断，本文不述。总之，就协议而言，任意的算法都能组合成一个cipher-suit。

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