基于TLS协议的秘钥管理与传输

1，秘钥管理

加密系统最重要的环节——如何保证秘钥的安全，本方案的设计思想主要是，解密程序不进行秘钥的存储，而且是向秘钥管理中心进行申请。

秘钥管理中心存储了整个平台的核心**，所有的**都在这里经过存储**加密进行存储。配有管理页面，可以对接入的系统信息进行管理。

管理中心采用多节点部署，秘钥不落地，保存在内存中。各节点相互认证通信，当有一个节点重启，可向其他节点申请存储秘钥，各节点之间的通信采用加密传输。

如何保证管理中心各个节点的互信、及秘钥向服务端的传输呢？

TLS协议为方案的需求提供了支持！！

 

2，TLS介绍

安全传输层协议（TLS）用于在两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。

该协议由两层组成： TLS 记录协议（TLS Record）和 TLS 握手协议（TLS Handshake）。

TLS协议采用主从式架构模型，用于在两个应用程序间透过网络创建起安全的连线，防止在交换数据时受到窃听及篡改。

TLS协议的优势是与高层的应用层协议（如HTTP、FTP、Telnet等）无耦合。应用层协议能透明地运行在TLS协议之上，由TLS协议进行创建加密通道需要的协商和认证。应用层协议传送的数据在通过TLS协议时都会被加密，从而保证通信的私密性。

TLS协议是可选的，必须配置客户端和服务器才能使用。主要有两种方式实现这一目标：一个是使用统一的TLS协议通信端口（例如：用于HTTPS的端口443）；另一个是客户端请求服务器连接到TLS时使用特定的协议机制（例如：邮件、新闻协议和STARTTLS）。一旦客户端和服务器都同意使用TLS协议，他们通过使用一个握手过程协商出一个有状态的连接以传输数据。通过握手，客户端和服务器协商各种参数用于创建安全连接：

• 当客户端连接到支持TLS协议的服务器要求创建安全连接并列出了受支持的密码组合（加密密码算法和加密哈希函数），握手开始。

• 服务器从该列表中决定加密和散列函数，并通知客户端。

• 服务器发回其数字证书，此证书通常包含服务器的名称、受信任的证书颁发机构（CA）和服务器的公钥。

• 客户端确认其颁发的证书的有效性。

• 为了生成会话**用于安全连接，客户端使用服务器的公钥加密随机生成的**，并将其发送到服务器，只有服务器才能使用自己的私钥解密。

• 利用随机数，双方生成用于加密和解密的对称**。这就是TLS协议的握手，握手完毕后的连接是安全的，直到连接（被）关闭。如果上述任何一个步骤失败，TLS握手过程就会失败，并且断开所有的连接。

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3、总结

TLS协议的安全性，很好的完成了秘钥管理中心节点之间的互信传输、以及与服务端的秘钥传输。各节点之间一直保持着连接、防止伪造节点接入获取信息或者篡改信息，由于各节点均握有秘钥，只篡改一台机器的秘钥 是不能影响真个系统的，被篡改的机器也会被修正回正确的秘钥，是不是有点区块链的感觉呢。