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TLS 1.3 VS TLS 1.2,让你明白 TLS 1.3 的强大

2018年09月13日

HTTPS 加密时代已经来临,近两年,Google、Baidu、Facebook 等互联网巨头,不谋而合地开始大力推行 HTTPS, 2018 年 7 月 25 日,Chrome 68 上线,所有 HTTP 网站都会被明确标记为“不安全”。国内外大到 Google、Facebook 等巨头,小到个人博客在内的众多网站,以及登陆 Apple App Store 的 App,微信的小程序,都已经启用了全站 HTTPS,这也是未来互联网发展的趋势。


有得必有失,HTTPS 虽然增加了网站安全性,但因为 HTTPS 握手次数增加,会一定程度上降低用户访问速度。为了使 HTTPS 达到更快的数据传输性能,并且在传输过程中更加安全,又拍云 CDN 已支持 TLS 1.3 新特性。下文简单介绍下 TLS 1.3 的新特性,让你明白相较于TLS 1.2,TLS 1.3 强大在哪里。


带你认识 TLS


通常所说的 HTTPS 协议,说白了就是 “HTTP 协议” 和 “SSL/TLS 协议” 的组合。SSL 是 “Secure Sockets Layer” 的缩写,中文意思为“安全套接层”,而 TLS 则是标准化之后的 SSL。


TLS(Transport Layer Security Protocol,传输层安全协议)主要目的是提供隐私和数据两个通信应用之间的完整性。该协议由两层组成:TLS 记录协议(TLS Record)和 TLS 握手协议(TLS Handshake)。


TLS 1.3


当使用 TLS 时,客户端和服务器之间的连接具有以下一个或多个属性:


连接私密性:使用对称加密算法用于加密数据的传输,例如 AES [AES], RC4 [SCH] 等


可以使用公钥加密来验证通信方的身份


连接可靠性:发送的每个消息都使用 MAC(消息认证码) 进行完整性检查


低版本 TLS 之殇


Netscape(网景公司) 在 1994 年时提出了 SSL 协议的原始规范, TLS 协议也经过了很多次版本的更新。目前低版本的 TLS (例如:SSL 3.0/TLS 1.0 等)存在许多严重漏洞。另外根据 Nist(美国国家标准与技术研究院)所说,现在没有补丁或修复程序能够充分修复低版本 TLS 的漏洞,尽快升级到高版本的 TLS 是最好的方法。


目前行业正处于 TLS 1.2 取代 TLS 1/1.1 的过渡时期,将来会有越来越多的互联网安全企业启用 TLS 1.2。它引入了 SHA-256 哈希算法,摒弃了 SHA-1,对增强数据完整性有着显著优势。


又拍云提供最低 TLS 版本管理功能,只需登陆又拍云控制台,选择服务,进入「配置」即可开启。配置过程中,选择的协议级别越高,相应的也就更安全,但是可以支持的浏览器也就越少,有可能会影响终端用户访问,请谨慎选择配置。


TLS 1.3 VS TLS 1.2,强大尽显


TLS 1.3 是时隔九年对 TLS 1.2 等之前版本的新升级,也是迄今为止改动最大的一次。针对目前已知的安全威胁,IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组) 正在制定 TLS 1.3 的新标准,使其有望成为有史以来最安全,但也最复杂的 TLS 协议。


TLS 1.3 与之前的协议有较大差异,主要在于:


相比过去的的版本,引入了新的密钥协商机制 — PSK


支持 0-RTT 数据传输,在建立连接时节省了往返时间


废弃了 3DES、RC4、AES-CBC 等加密组件,废弃了 SHA1、MD5 等哈希算法


ServerHello 之后的所有握手消息采取了加密操作,可见明文大大减少


不再允许对加密报文进行压缩、不再允许双方发起重协商


DSA 证书不再允许在 TLS 1.3 中使用


对比旧协议中的不足,TLS 1.3 确实可以称得上是向前迈了一大步。既避免之前版本出现的缺陷,也减少了 TLS 握手的时间。


总结一下,TLS 1.3 与以前的版本相比具有如下两个大的优势,分别是:


更快的访问速度


为了对比 TLS 1.3 在 TLS 握手阶段的变化, 这里将 TLS 1.2 和 TLS 1.3 在 TLS 握手阶段进行对比。


TLS 1.3



从上图可以看出,使用 TLS 1.2 需要两次往返( 2-RTT )才能完成握手,然后才能发送请求。


TLS 1.3


TLS 1.3 的握手不再支持静态的 RSA 密钥交换,这意味着必须使用带有前向安全的 Diffie-Hellman 进行全面握手。从上图可以看出,使用 TLS 1.3 协议只需要一次往返( 1-RTT )就可以完成握手。


相比 TLS 1.2,TLS 1.3 的握手时间减半。这意味着访问一个移动端网站,使用 TLS 1.3 协议,可能会减少将近 100ms 的时间。


更强的安全性


TLS 的发展有 20 多年的历史,在之前的版本中,TLS 1.2 是高度可配置的,为了更好的兼容旧版本的浏览器,这意味着那些易受攻击的站点始终在运行着不安全的加密算法,这让互联网黑客有可乘之机。


TLS 1.3 在之前版本的基础上删除了那些不安全的加密算法,这些加密算法包括:


RSA 密钥传输 —— 不支持前向安全性


CBC 模式密码 —— 易受 BEAST 和 Lucky 13 攻击


RC4 流密码 —— 在 HTTPS 中使用并不安全


SHA-1 哈希函数 —— 建议以 SHA-2 取而代之


任意 Diffie-Hellman 组—— CVE-2016-0701 漏洞


输出密码 —— 易受 FREAK 和 LogJam 攻击


总之,TLS 1.3 相比老版本的 TLS 协议将会更加安全,这也代表着互联网安全的一大进步。




TLS 1.3 浏览器支持情况


下面是各大浏览器的 TLS 1.3 支持情况:


TLS 1.3


目前最新的 Chrome 和 Firefox 都已支持 TLS 1.3,但需要手动开启:


Chrome 中需要将 chrome://flags/ 中的 Maximum TLS version enabled 改为 TLS 1.3(Chrome 62 中需要将 TLS 1.3 改为 Enabled (Draft)


Firefox 中,将 about:config 中的 security.tls.version.max 改为 4;



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