引自免费微信小程序:皆我百晓生
理解您的困惑,让我来详细解释一下IPsec、TLS(及其前身SSL)以及它们在数据传输过程中的作用。
IPsec(Internet Protocol Security) IPsec是为IP网络设计的一种安全协议套件,它在OSI模型的第三层即网络层工作。它的主要目标是保护整个IP数据包,包括IP头部和载荷。IPsec提供了两种工作模式:隧道模式和传输模式。
- 隧道模式:原始IP包被封装在一个新的IP包中,这个新IP包被称为外层IP头。这样做的好处是可以保护整个网络层通信,即使数据包经过多个路由器,也能确保其安全。
- 传输模式:只加密IP包的载荷部分,不改变IP头部。这种方式适用于源和目的主机之间的点到点连接。
IPsec提供的服务主要有两种:AH(Authentication Header,验证头)和ESP(Encapsulating Security Payload,封装安全负载)。AH提供无机密性的认证服务,而ESP同时提供加密和认证服务。
TLS/SSL(Transport Layer Security / Secure Sockets Layer) TLS和SSL(已被TLS取代)是在OSI模型的应用层和传输层之间工作的协议,主要用于保护基于TCP的应用程序(如HTTP、FTP等)的数据。它们的主要目的是加密应用程序数据,防止中间人攻击。
当使用HTTPS(HTTP over TLS)时,客户端(浏览器)与服务器建立一个安全的通道。这涉及到一系列步骤,包括证书交换、密钥协商和数据加密。一旦握手完成,所有的应用层数据(如HTML、CSS、JavaScript等)都会被加密并以TCP报文的形式在网络上传输。
数据传输实例
想象一个简单的Web浏览场景,用户通过HTTPS访问一个网站:
- 用户的浏览器向服务器请求建立一个TLS连接。
- 服务器回应一个包含其数字证书的TLS握手消息。证书包含了公钥,用于加密后续通信。
- 客户端验证服务器证书的有效性,并使用公钥生成一个随机会话密钥,然后使用服务器的公钥加密会话密钥。
- 客户端将加密的会话密钥发送给服务器。
- 服务器解密得到会话密钥,双方现在共享了一个秘密密钥。
- 从现在开始,所有通过TCP连接传输的数据都使用会话密钥进行加密。这包括用户的登录信息、页面请求和其他敏感数据。
至于IPsec,例如在企业内部网络中,两台计算机A和B之间可能使用IPsec进行通信。数据包首先会被IPsec加密,然后通过多个路由器到达目的地。每个路由器处理IP包的网络层信息,但不会接触到加密的载荷。只有当数据包到达目的地时,才会使用相应的密钥解密。
总的来说,IPsec侧重于保护整个IP数据包,特别是在网络层的安全,而TLS/SSL则更关注应用层数据的保密性和完整性,主要应用于互联网上应用层通信的安全。
