TLS 1.3（Transport Layer Security 1.3）是最新版本的传输层安全协议，用于加密互联网上的数据传输。它在许多方面比其前身TLS 1.2更安全、更高效。TLS 1.3 引入

TLS 1.3（Transport Layer Security 1.3）是最新版本的传输层安全协议，用于加密互联网上的数据传输。它在许多方面比其前身TLS 1.2更安全、更高效。TLS 1.3 引入了一些重大变更，以提高安全性、减少连接延迟，并简化协议的实现。

让我们从“是什么”、“怎么样”和“为什么”这几个角度来深入了解 TLS 1.3。

1. 是什么？

TLS 1.3 是一种加密协议，用于保护网络通信中的数据，尤其是在 Web 浏览器和 Web 服务器之间的数据传输中。TLS 协议在网络上提供了数据加密、完整性检查和身份认证，广泛应用于 HTTPS、SMTP、IMAPS 等协议中。

TLS 1.3 是 TLS 协议的最新版本，它相较于之前的版本（如 TLS 1.2）进行了一些重要的改进。TLS 1.3 设计上重点加强了安全性，并减少了协议的复杂性和连接延迟。

2. 怎么样？（工作原理）

TLS 1.3 与前几个版本的工作原理相似，主要分为以下几个阶段：

(1) 握手阶段（Handshake）

TLS 握手是客户端与服务器建立安全连接的过程。在 TLS 1.3 中，握手过程比 TLS 1.2 更加简化，减少了不必要的步骤和复杂的协议选项。

TLS 1.3 握手流程：

1. ClientHello：客户端向服务器发送请求，包含支持的加密算法、扩展协议、以及生成的随机数等信息。

2. ServerHello：服务器响应客户端的请求，选择加密套件并返回其数字证书，生成一个密钥交换的共享秘密（PreMasterSecret）。

3. 密钥交换与身份认证：

   • 在 TLS 1.3 中，使用了基于椭圆曲线 Diffie-Hellman（ECDHE）或类似机制进行密钥交换，生成会话密钥（Session Key）。
   • 在这个过程中，客户端和服务器都不会再传送任何证书链，只交换密钥信息来验证身份。

4. Finished：双方确认协商的加密密钥已正确生成，并发送完成握手的消息。

5. 加密通信：握手完成后，所有通信内容都通过对称加密（使用生成的会话密钥）进行加密，保证数据的机密性和完整性。

(2) 加密和数据传输：

在握手完成之后，所有的通信都使用对称密钥进行加密，这个密钥只在客户端和服务器之间有效。

(3) 会话恢复：

如果客户端和服务器之前有过一次握手并且使用了会话密钥，它们可以通过会话恢复机制快速恢复加密通信，而不需要重新进行完整的握手。这一机制减少了延迟。

3. 为什么？（改进与优势）

(1) 更高的安全性

• 前向保密性（Forward Secrecy）：TLS 1.3 强制要求使用前向保密机制（Perfect Forward Secrecy，PFS），这意味着即使服务器的私钥泄露，也无法解密过去的会话。TLS 1.3 采用了 Diffie-Hellman 密钥交换算法，确保每次会话的密钥交换是独立的，避免长期密钥泄露导致的风险。

• 移除不安全的算法：TLS 1.3 删除了许多已知不安全或容易受到攻击的算法和特性，例如 RC4、MD5、SHA-1 等，加密算法的安全性得到了增强。

(2) 减少延迟

• 零 RTT（Zero Round Trip Time）：TLS 1.3 支持零 RTT会话恢复，意味着在某些情况下，客户端可以在第一次请求发送之前，就能通过缓存的会话密钥快速恢复加密连接，从而减少延迟。

• 简化握手：与 TLS 1.2 相比，TLS 1.3 将握手流程中的步骤减少了，尤其是合并了多个消息（如证书验证、密钥交换等）并减少了往返次数（Round Trips），因此建立连接的时间大幅缩短。

(3) 简化协议

• 减少了协议的复杂性：TLS 1.3 删除了一些不常用且容易导致漏洞的功能。例如，TLS 1.3 移除了“会话恢复”中的一些旧版本机制，简化了协议，减少了出错的机会。

• 更简洁的加密套件：TLS 1.3 大幅减少了支持的加密套件（如 ciphersuites），并专注于使用更现代、更加安全的算法（如 AES-GCM 和 ChaCha20-Poly1305）。

(4) 增强隐私保护

• 减少暴露的元数据：在 TLS 1.3 中，部分握手信息（如服务器证书）在一些加密流程中被进一步加密，从而提高了隐私性。例如，服务器证书和密钥交换信息会通过加密的连接进行传输，避免中间人窃取这些信息。

• 隐藏会话信息：TLS 1.3 使用了加密的“应用数据”的协商密钥，不再显露明文的协议细节，防止第三方对握手过程进行分析。

(5) 兼容性和适应性

• 与前版本兼容性：虽然 TLS 1.3 引入了许多新特性，但它依然保持与旧版协议的兼容性，因此许多客户端和服务器可以平滑地迁移到 TLS 1.3。

4. 为什么要升级到 TLS 1.3？

1. 提高网站和应用的安全性：TLS 1.3 增强了对抗攻击（如中间人攻击、重放攻击）的能力，提供更强的加密保护，确保数据在传输过程中的隐私性和完整性。

2. 降低延迟：对于需要频繁建立安全连接的应用（如在线银行、电子商务等），TLS 1.3 通过简化握手和支持零 RTT 恢复，可以显著提高响应速度，减少连接建立的延迟。

3. 改进性能：TLS 1.3 只保留了最强的加密算法，这不仅提升了安全性，还能提高加密处理的性能，因为较旧的加密算法（如 RC4、MD5）被认为过于缓慢且不安全。

4. 长远的兼容性：随着越来越多的浏览器和服务器开始强制使用 TLS 1.3，迁移到 TLS 1.3 将帮助确保你的应用在未来能够兼容最新的互联网安全标准。

TLS 1.3 是一种增强安全性、降低延迟、简化协议的现代加密协议。它通过强制前向保密性、移除过时的加密算法、简化握手过程以及加强隐私保护等方式，解决了 TLS 1.2 中的一些问题，提供了更高效、更安全的加密通信方案。随着全球互联网安全需求的提升，升级到 TLS 1.3 是增强 Web 应用安全性的重要步骤。