TLS 1.2 握手与 TLS 1.3 握手对比

传输层安全（TLS）是一种安全协议，用于两个数字通信方（通常是浏览器与服务器）之间的握手流程。在握手过程中，浏览器实际上会表达：“以下是我将采用的机制，用于确保我的用户发送的信息安全。”服务器则回应：“好的，基于你提供的可选方案，这是我认为我们实现安全交互的最佳方式。”

浏览器（或客户端）与服务器可使用的机制包括身份认证、密码学协议与会话密钥。TLS 协议会确定双方交互过程中可选用的上述机制范围。

当互联网上的两个通信方（例如您的网页浏览器与网站服务器）进行交互时，双方会完成 TLS 握手。本文将说明：

• TLS 1.2 与 1.3 握手分别是什么
• 二者的差异与相同之处
• TLS 1.2 即将到来的生命周期终止（EOL）安排及应对准备方法

理解 TLS 1.2 握手

在1995，网景公司推出了安全套接字层（SSL）技术，这是一种用于保障在线交易安全的通信协议。最终，SSL 被 TLS 协议取代，后者纳入了更高效的密码算法与安全特性。

TLS 1.2 首次正式发布于2008 年。该版本由互联网工程任务组（IETF）制定，旨在改进 TLS 先前版本的表现，替代 SSL 协议。

TLS 1.2 是为满足更强的安全需求而推出的，提供了以下能力：

• 更高效的密码套件。 密码套件是一组组合使用的算法集合。相比 TLS 1.0 和 1.1，TLS 1.2 采用的算法更难被破解。
• SHA-256 与 SHA-384 哈希。 这些是服务器与浏览器进行身份验证时使用的安全哈希算法，破解难度高于 TLS 1.0 和 1.1 所用的 SHA-1 算法。
• 更完善的协议版本协商机制。 TLS 1.2 禁止客户端和服务器使用安全性更低的早期协议，强制双方仅使用当前可用的最高安全工具通信，从而防范降级攻击——这类攻击会利用更容易被破解的早期安全协议实施入侵。

与 TLS 1.0 和 1.1 相比，上述特性共同提升了安全能力，握手流程的每个环节都能让通信、认证与验证过程更安全，具体包括：

• 服务器与客户端相互验证对方身份
• 客户端与服务器协商确定要使用的加密协议
• 协商生成共享会话密钥

理解 TLS 1.3 握手流程

TLS 1.3 是当前的 TLS 版本，其握手流程的安全性高于 TLS 1.2，更难发动中间人攻击。这类攻击指黑客将自身插入浏览器与 Web 服务器之间窃取信息。

TLS 1.3 的其他特性对网站访客和站点所有者都更友好，包括：

• TLS 握手所需的往返次数更少。 这些是客户端与服务器之间往返传输的消息，可缩短建立安全连接的耗时。
• 强度更高的密码套件。 黑客曾利用高性能计算机破解了部分用于保障 TLS 1.2 握手安全的算法；TLS 1.3 移除了这些已被攻破的算法，替换为安全性更高的算法。
• 完全前向保密（PFS）。PFS 可确保每个会话密钥完全独立于长期私钥——长期私钥是用户或系统长期用于解密加密数据的密钥。这意味着即使有人破解了长期私钥，也无法借此推算出对应的会话密钥。
• 零往返时间恢复（0-RTT）。 该特性支持客户端在首次往返时即可发送数据，缩短了建立安全连接的耗时。
• 更出色的隐私保护能力。TLS 1.2 存在的漏洞曾被黑客用于窃取用户信息，TLS 1.3 已修复并彻底消除了这些漏洞。

TLS 1.2 与 TLS 1.3 的核心差异

对比来看，TLS 1.2 与 1.3 的差异十分清晰，这对企业和个人互联网用户来说都是利好：

• 0-RTT。TLS 1.3 的零往返时间恢复机制让客户端与服务器之间的握手速度更快、安全性更高，这意味着无论是购物、提交股票订单还是快速发送 WhatsApp 消息，用户需要应对的延迟都更低。
• 握手速度。 TLS 1.3 的握手速度更快，实时应用和物联网（IoT）设备与服务器交互时的延迟更低，可在不牺牲安全性的前提下带来更流畅的用户体验。
• 安全的密码套件。 存在不安全、已被攻破的密码套件是 TLS 1.2 的一项问题，TLS 1.3 移除了这类密码套件，让互联网环境更安全。
• 性能效率提升。 TLS 1.3 所需的往返次数少于 TLS 1.2，提升了握手流程的效率，同时采用了运算速度更快的加密算法，因此握手过程耗时更短、占用的计算资源更少。
• 安全增强特性。 TLS 1.3 的安全性优于 TLS 1.2。它修复了握手流程中已被发现的漏洞，包括那些已被黑客找到破解方法的算法问题。例如，TLS 1.2 易受padding oracle 攻击 攻击，这类攻击会利用 SSL 3.0 的加密机制窃取敏感数据。
• 其他差异。 TLS 1.3 移除了曾被部分黑客利用来窃取信息的数据压缩功能。此外，在 TLS 1.3 协议下，客户端与服务器一旦建立过安全连接，后续重连时无需任何往返交互，这也进一步加快了握手速度。

TLS 1.2 与 TLS 1.3 的相同点

尽管这两个协议存在差异，但核心目标一致：保障在线连接的安全。二者都可用于保护在线交易，例如让用户通过互联网提交支付信息的过程更安全。

TLS 1.2 和 1.3 最突出的共同点之一是，二者都通过握手机制建立安全连接，基于密钥的加密算法是每个协议握手流程的核心组成部分。

可以将 TLS 1.2 类比为旧版 Windows Vista 操作系统，TLS 1.3 类比为 Windows 11。二者基础用途相同，但新版本速度更快、安全性更高。

TLS 1.2 生命周期终止（EOL）

TLS 1.2 的 EOL 时间目前无法完全确定。随着时间推移，黑客不断突破系统防护，协议的安全性会持续下降，最终走向 EOL。TLS 1.0 和 1.1 已于2020 年 1 月 进入 EOL 阶段。TLS 1.1 于 2006 年 4 月发布，生命周期略短于 14 年。TLS 1.2 推出至今已有 15 年，因此其被弃用或进入 EOL 阶段预计很快就会到来。

仍依赖 TLS 1.2 的遗留系统可能很快无法正常对接互联网资产，这会带来诸多重大挑战，例如需要升级服务器、将数据和配置迁移至新系统。

以下是从 TLS 1.2 迁移到 TLS 1.3 的部分最佳实践：

• 检查服务器和客户端对 TLS 1.3 的兼容性。
• 更新系统固件。很多设备更新固件后即可支持 TLS 1.3，这能提升可用兼容设备的数量。
• 正式上线前务必在安全的预发布环境中完成测试。
• 更新安全策略以匹配 TLS 1.3 升级要求。这能让系统用户知晓协议已切换，方便用户按需调整自身侧的相关配置。
• 注意监测并记录所有性能提升情况。将这些改进同步给客户和其他利益相关方，能够建立各方对本次升级以及贵组织的信心。

这对您的网络安全的重要意义

TLS 1.2 与 TLS 1.3 的区别在于，TLS 1.3 速度更快、效率更高、安全性更强。作为 TLS 的最新版本，1.3 版可以为用户打造更安全的使用体验，同时减少可能给 IT 团队带来额外工作的安全漏洞。

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