how/network

TLS handshake - как браузер договаривается с сервером

Зелёный замочек в браузере появляется не сразу. До него - несколько пакетов где стороны выбирают шифр, проверяют сертификат и вычисляют общий ключ.

Когда ты открываешь https://example.com, до того как в браузере появится содержимое страницы - клиент и сервер должны договориться о зашифрованном канале. Это и есть TLS handshake.

В нём решается несколько задач сразу:

какой cipher suite использовать (какие алгоритмы шифрования)
сервер аутентифицируется через сертификат (доказывает «я и правда example.com»)
стороны вычисляют общий session key для симметричного шифрования (без передачи самого ключа по сети)

Нажми ▶ - посмотрим как это всё происходит за 3 пакета (TLS 1.2 - у 1.3 хитрее, всё в 1 round-trip, но идея та же).

step 1/7·00 · TCP уже установлен, начинаем TLS

§ шаги

Перед TLS должен быть готов транспортный канал - TCP-соединение в ESTABLISHED (см. tcp-handshake).

Поверх этого канала начинается отдельный handshake - теперь договариваемся о шифровании. До его завершения никаких HTTP-данных не передаётся - только служебные TLS-сообщения.

итого

Что важно запомнить:

TLS работает поверх TCP (см. tcp-handshake). Сначала устанавливается TCP, потом - TLS поверх него. Первое HTTP-сообщение отправляется только после TLS handshake'а
В ClientHello клиент шлёт SNI (Server Name Indication) - имя домена. Это нужно потому что один IP может хостить много HTTPS-сайтов, и сервер должен знать какой сертификат отдать
Сертификат - это публичный ключ + подпись CA. Сервер владеет приватным ключом к этому сертификату - это и доказывает что он «настоящий» (только владелец приватного ключа может расшифровать то что зашифровано публичным)
Session key не передаётся по сети - он вычисляется обеими сторонами из обмена. В современных шифрах используется ECDHE (Elliptic Curve Diffie-Hellman Ephemeral) - даже если кто-то записал весь handshake, он не сможет расшифровать данные потом. Это называется forward secrecy
TLS 1.3 упростил handshake до 1-RTT (один round-trip): ClientHello уже содержит ключевой материал, сервер сразу отвечает своим ChangeCipherSpec + Finished, дальше - данные. Гораздо быстрее
Если хочешь покопаться руками - есть урок intermediate-09-tls- handshake где разбирается реальный pcap с tcpdump'а

Связано с [[tls-handshake|расширенной статьей в KB]] и со следующим explainer'ом про HTTPS cert chain validation - что происходит когда браузер проверяет сертификат.

§ копнуть в базу знаний

§ попробовать руками

intermediate-09-tls-handshake- TLS handshake - посмотреть pcap

§ шаги

Перед TLS должен быть готов транспортный канал - TCP-соединение в ESTABLISHED (см. tcp-handshake).

Поверх этого канала начинается отдельный handshake - теперь договариваемся о шифровании. До его завершения никаких HTTP-данных не передаётся - только служебные TLS-сообщения.