RSA 与 ECDHE 密钥交换算法在 TLS/SSL 握手过程中的区别- 技术博客

RSA 和 ECDHE 是两种常见的密钥交换算法，它们在 TLS/SSL 握手过程中用于协商会话密钥。以下是它们在握手过程中的主要区别：

RSA:
- RSA 是一种非对称加密算法，用于密钥交换时，客户端生成一个预主密钥（Pre-Master Secret），并使用服务器的 RSA 公钥加密后发送给服务器。
- 服务器使用自己的 RSA 私钥解密，获取预主密钥。
- 双方使用预主密钥生成对称加密所需的会话密钥。
- 特点: RSA 密钥交换不提供前向保密（Forward Secrecy），因为如果服务器的私钥被泄露，之前的所有通信都可以被解密。
ECDHE (Elliptic Curve Diffie-Hellman Ephemeral):
- ECDHE 是基于椭圆曲线的 Diffie-Hellman 密钥交换算法，且每次握手时都会生成临时的密钥对（Ephemeral）。
- 客户端和服务器各自生成一个临时的椭圆曲线密钥对，并交换公钥。
- 双方使用对方的公钥和自己的私钥计算出一个共享的预主密钥。
- 双方使用预主密钥生成对称加密所需的会话密钥。
- 特点: ECDHE 提供了前向保密，因为每次握手都使用临时的密钥对，即使服务器的私钥被泄露，之前的通信也无法被解密。

RSA:
- RSA 密钥交换的计算开销较大，尤其是在密钥长度较长时（如 2048 位或 4096 位）。
- 加密和解密操作都需要消耗较多的 CPU 资源。
ECDHE:
- ECDHE 基于椭圆曲线加密，相比 RSA，它在相同的安全级别下使用更短的密钥（如 256 位椭圆曲线密钥相当于 3072 位 RSA 密钥的安全性）。
- ECDHE 的计算开销较小，尤其是在移动设备等资源受限的环境中表现更好。

RSA:
1. 客户端发送 ClientHello 消息，包含支持的加密套件等信息。
2. 服务器响应 ServerHello 消息，选择加密套件并发送服务器的 RSA 公钥证书。
3. 客户端生成预主密钥，使用服务器的 RSA 公钥加密后发送给服务器。
4. 服务器使用 RSA 私钥解密预主密钥。
5. 双方使用预主密钥生成会话密钥，完成握手。
ECDHE:
1. 客户端发送 ClientHello 消息，包含支持的加密套件等信息。
2. 服务器响应 ServerHello 消息，选择加密套件并发送服务器的 ECDHE 公钥参数（通常是椭圆曲线参数和临时公钥）。
3. 客户端生成自己的临时 ECDHE 公钥，并发送给服务器。
4. 双方使用对方的公钥和自己的私钥计算出共享的预主密钥。
5. 双方使用预主密钥生成会话密钥，完成握手。

RSA:
- RSA 的安全性依赖于大整数分解的难度。随着计算能力的提升，RSA 密钥长度需要不断增加以保持安全性。
- 由于缺乏前向保密，RSA 密钥交换在现代安全标准中逐渐被淘汰。
ECDHE:
- ECDHE 的安全性基于椭圆曲线离散对数问题的难度，相同密钥长度下比 RSA 更安全。
- 提供前向保密，符合现代安全标准。

RSA:
- 适用于不需要前向保密的场景，或者对性能要求不高的环境。
- 由于历史原因，RSA 仍然在一些旧系统中使用。
ECDHE:
- 适用于需要高安全性和前向保密的场景，如现代 Web 服务器、移动应用等。
- 由于性能优势，ECDHE 在现代 TLS/SSL 配置中被广泛采用。

在现代 Web 应用中，推荐使用 ECDHE 作为密钥交换算法，并结合 RSA 或 ECDSA 用于身份验证（证书签名），以提供最佳的安全性和性能。

RSA 与 ECDHE 密钥交换算法在 TLS/SSL 握手过程中的区别