最近了解学习FTP加密传输的时候，看到了很多加密相关的概念，现把这些概念总结一下，方便后续理解和记忆。

SSL

SSL是Secure Sockets Layer（安全套接层协议）的缩写，可以在Internet上提供秘密性传输。Netscape公司在推出第一个Web浏览器的同时，提出了SSL协议标准。其目标是保证两个应用间通信的保密性和可靠性,可在服务器端和用户端同时实现支持。已经成为Internet上保密通讯的工业标准。

SSL能使用户/服务器应用之间的通信不被攻击者窃听，并且始终对服务器进行认证，还可选择对用户进行认证。SSL协议要求建立在可靠的传输层协议(TCP)之上。SSL协议的优势在于它是与应用层协议独立无关的，高层的应用层协议(例如：HTTP，FTP，TELNET等)能透明地建立于SSL协议之上。SSL协议在应用层协议通信之前就已经完成加密算法、通信密钥的协商及服务器认证工作。在此之后应用层协议所传送的数据都会被加密，从而保证通信的私密性。

SSL位于应用层和传输层之间，主要的作用是：

• 加密应用层数据，并通过传输层发送传输
• 解密传输层接收到的数据，并将解密后的数据发给应用层

图片来源于：https://blog.csdn.net/weixin_46622350/article/details/120806194

TLS

SSL 在 1999 年被 IETF(互联网工程组)更名为 TLS ，即传输安全层，直到现在，TLS 一共出现过三个版本，1.1、1.2 和 1.3 ，目前最广泛使用的是 1.2，所以接下来的探讨都是基于 TLS 1.2 的版本上的。

TLS是SSL的升级版本，但是跟SSL不是一样的，TLS协议是继承了SSL协议并写入RFC，标准化后的产物。因此，通常使用SSL来指代SSL协议和TLS协议。

新版本的TLS（Transport Layer Security，传输层安全协议）是IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组）制定的一种新的协议，它建立在SSL 3.0协议规范之上，是SSL 3.0的后续版本。在TLS与SSL 3.0之间存在着显著的差别，主要是它们所支持的加密算法不同，所以TLS与SSL 3.0不能互操作。

1.TLS与SSL的差异

　　1）版本号：TLS记录格式与SSL记录格式相同，但版本号的值不同，TLS的版本1.0使用的版本号为SSLv3.1。

　　2）报文鉴别码：SSLv3.0和TLS的MAC算法及MAC计算的范围不同。TLS使用RFC-2104定义的HMAC算法。SSLv3.0使用了相似的算法，两者差别在于SSLv3.0中，填充字节与密钥之间采用的是连接运算，而HMAC算法采用的异或运算。但是两者的安全程度是相同的。

　　3）伪随机函数：TLS使用了称为PRF的伪随机函数来将密钥扩展成数据块，是更安全的方式。

　　4）报警代码：TLS支持几乎所有的SSLv3.0报警代码，而且TLS还补充定义了很多报警代码，如解密失败（decryption_failed）、记录溢出（record_overflow）、未知CA（unknown_ca）、拒绝访问（access_denied）等。

　　5）密文族和客户证书：SSLv3.0和TLS存在少量差别，即TLS不支持Fortezza密钥交换、加密算法和客户证书。

　　6）certificate_verify和finished消息：SSLv3.0和TLS在用certificate_verify和finished消息计算MD5和SHA-1散列码时，计算的输入有少许差别，但安全性相当。

　　7）加密计算：TLS和SSLv3.0在计算主密值（master secret）时采用的方式不同。

　　8）填充：用户数据加密之前需要增加的填充字节。在SSL中，填充后的数据长度哟啊达到密文快长度的最小整数倍。而在TLS中，填充后的数据长度可以是密文块长度的任意整数倍（但填充的最大长度为255字节），这种方式可以防止基于对报文长度进行分析的攻击。

2.TLS的主要增强内容

　　TLS的主要目标是使SSL更安全，并使协议的规范更精确和完善。TLS在SSL v3.0的基础上，提供了以下增加内容：

　　1）更安全的MAC算法

　　2）更严密的警报

　　3）“灰色区域”规范的更明确的定义

3.TLS对于安全性的改进

　　1）对于消息认证使用密钥散列法：TLS使用“消息认证代码的密钥散列法”（HMAC），当记录在开放的网络（如因特网）上传送时，该代码确保记录不会被变更。SSLv3.0还提供键控消息认证，但HMAC比SSLv3.0使用（消息认证代码）MAC功能更安全。

　　2）增强的伪随机功能（PRF）：PRF生成密钥数据。在TLS中，HMAC定义PRF。PRF使用两种散列算法保证其安全性。如果任一算法暴露了，只要第二种算法未暴露，则数据仍然是安全的。

　　3）改进的已完成消息验证：TLS和SSLv3.0都对两个端点提供已完成的消息，该消息认证交换的消息没有被变更。然而，TLS将此已完成消息基于PRF和HMAC值之上，这也比SSLv3.0更安全。

　　4）一致证书处理：与SSLv3.0不同，TLS试图指定必须在TLS之间实现交换的证书类型。

　　5）特定警报消息：TLS提供更多的特定和附加警报，以指示任一会话端点检测到的问题。TLS还对何时应该发送某些警报进行记录。

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原文链接：https://blog.csdn.net/enweitech/article/details/81781405

目前TLS应用字多的版本是TLS1.2，但是TLS1.3也已经经过了验证，进入了广泛使用的阶段

2018年8月10日，互联网工程任务组（IETF）更新了安全协议标准：最新版本的传输层安全TLS——TLS 1.3（RFC 8446）正式发布。这次是该协议的第一次重大改革，带来了重大的安全性和性能改进。

LS协议源于九十年代中期，是由Netscape开发并称为安全套接字层（SSL）的协议。到20世纪90年代末，Netscape将SSL交给IETF，IETF将其重命名为TLS，从此成为该协议的管理者。也许是因为先入为主的观念，绝大部分的网络用户仍然把Web加密称为SSL，即使绝大多数服务已切换到仅支持TLS。

TLS和SSL在加密传输前，建立连接的时候会进行握手，起哄TLS1.2进行四次握手，TLS2.3进行三次握手，主要是交换双方加密算法版本和确定密钥，证书等信息，为后续加密数据传输做准备

OpenSSL

?openssl是一个安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用密钥、证书封装管理功能及实现 ssl 协议。OpenSSL 整个软件包大概可以分成三个主要的功能部分：SSL 协议库 libssl、应用程序命令工具以及密码算法库 libcrypto。

目前OpenSSL最新版本是OpenSSL3.1

根据Github上的说明，OpenSSL支持TLS协议和SSL协议

下载OpenSSL官网：https://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html

FTPS

ftps是一种多传输协议，相当于加密版的FTP。安全：ftps ftp+ssl

FTPS是在安全套接层使用标准的FTP协议和指令的一种增强型TFP协议，为FTP协议和数据通道增加了SSL安全功能。FTPS也称作“FTP-SSL”和“FTP-over-SSL”。

以下是 FTPS 的优点和缺点：

优点：

• 通信可以被人们读取和理解
• 提供服务器到服务器文件传输的服务
• SSL/TLS 具有良好的身份验证机制（X.509 证书功能）
• FTP 和 SSL 支持内置于许多互联网通信框架中

缺点：

• 没有统一的目录列表格式
• 需要辅助数据通道（DATA），这使得难以通过防火墙使用
• 没有定义文件名字符集（编码）的标准
• 并非所有 FTP 服务器都支持 SSL/TLS
• 没有获取和更改文件或目录属性的标准方式

摘自：https://www.linuxprobe.com/ftps-sftp.html

FTPS 有 FTPS 隐式 SSL 和 FTPS 显示 SSL 两种模式，两者都是用 SSL 加密。那么两者有什么区别呢？

• FTPS 隐式 SSL：该模式通常在端口 990 上运行。在这个模式下全部数据的交换都需要在客户端和服务器之间建立 SSL 会话，并且服务器会拒绝任何不使用 SSL 进行的连接尝试。
• FTPS 显式 SSL：显示 SSL 下服务器可以同时支持 FTP 和 FTPS 会话。开始会话前客户端需要先建立与 FTP 服务器的未加密连接，并在发送用户凭证前先发送 AUTH TLS 或 AUTH SSL 命令来请求服务器将命令通道切换到 SSL 加密通道，成功建立通道后再将用户凭证发送到 FTP 服务器，从而保证在会话期间的任何命令都可以通过 SSL 通道自动加密。

给大家简单快速的总结一下。当启用隐式模式时，FTP 的默认端口就被改为 TCP/990，服务器自动建立安全连接，并且要求客户端也必须支持安全连接模式也就是使用 SSL 进行连接。当启用显式模式时，与 FTP 连接方式和默认端口一样，但是需要以命令 AUTH SSL/TLS 类型的命令进行激活安全连接后才能正常传输数据。

摘自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/266255133

SSH

一下内容摘自百度百科：

SSH 为 Secure Shell 的缩写，由 IETF 的网络小组（Network Working Group）所制定；SSH 为建立在应用层基础上的安全协议。SSH 是较可靠，专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用 SSH 协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。SSH最初是UNIX系统上的一个程序，后来又迅速扩展到其他操作平台。SSH在正确使用时可弥补网络中的漏洞。SSH客户端适用于多种平台。几乎所有UNIX平台—包括HP-UX、Linux、AIX、Solaris、Digital UNIX、Irix，以及其他平台，都可运行SSH。

通过使用SSH，你可以把所有传输的数据进行加密，这样"中间人"这种攻击方式就不可能实现了，而且也能够防止DNS欺骗和IP欺骗。使用SSH，还有一个额外的好处就是传输的数据是经过压缩的，所以可以加快传输的速度。SSH有很多功能，它既可以代替Telnet，又可以为FTP、PoP、甚至为PPP提供一个安全的"通道" 。

SSH 主要由三部分组成：

传输层协议 [SSH-TRANS]

提供了服务器认证，保密性及完整性。此外它有时还提供压缩功能。 SSH-TRANS 通常运行在TCP/IP连接上，也可能用于其它可靠数据流上。 SSH-TRANS 提供了强力的加密技术、密码主机认证及完整性保护。该协议中的认证基于主机，并且该协议不执行用户认证。更高层的用户认证协议可以设计为在此协议之上。

用户认证协议 [SSH-USERAUTH]

用于向服务器提供客户端用户鉴别功能。它运行在传输层协议 SSH-TRANS 上面。当SSH-USERAUTH 开始后，它从低层协议那里接收会话标识符（从第一次密钥交换中的交换哈希H ）。会话标识符唯一标识此会话并且适用于标记以证明私钥的所有权。 SSH-USERAUTH 也需要知道低层协议是否提供保密性保护。

连接协议 [SSH-CONNECT]

将多个加密隧道分成逻辑通道。它运行在用户认证协议上。它提供了交互式登录话路、远程命令执行、转发 TCP/IP 连接和转发 X11 连接。

SFTP

SFTP 或 SSH 文件传输协议是另一种安全的安全文件传输协议，设计为 SSH 扩展以提供文件传输功能，因此它通常仅使用 SSH 端口用于数据传输和控制。当 FTP 客户端软件连接到 SFTP 服务器时，它会将公钥传输到服务器进行认证。如果密钥匹配，提供任何用户 / 密码，身份验证就会成功。

以下是 SFTP 优点和缺点：

优点：

• 只有一个连接（不需要 DATA 连接）。
• FTP 连接始终保持安全
• FTP 目录列表是一致的和机器可读的
• FTP 协议包括操作权限和属性操作，文件锁定和更多的功能。

缺点：

• 通信是二进制的，不能 “按原样” 记录下来用于人类阅读，
• SSH 密钥更难以管理和验证。
• 这些标准定义了某些可选或推荐的选项，这会导致不同供应商的不同软件之间存在某些兼容性问题。
• 没有服务器到服务器的复制和递归目录删除操作
• 在 VCL 和 .NET 框架中没有内置的 SSH/SFTP 支持。

摘自：https://www.linuxprobe.com/ftps-sftp.html

SFTP 就是是基于网络协议SSH（安全外壳）的协议与前面所说的 FTP 完全不同。SFTP 不使用单独的命令通道和数据通道，而是数据和命令都会通过单个连接以特殊格式的数据包进行传输。

SFTP 提供了两种验证连接的方法。

• 与 FTP 一样，连接时只需要验证用户 ID 和密码就可以了。但是，与FTP不同的是，这些凭据是加密的，这是 SFTP 最主要的安全优势。
• 除密码外，还可以通过 SSH 密钥来验证并通过 SFTP 协议连接

摘自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/266255133

SFTP和FTPS的对比

大多数 FTP 服务器软件这两种安全 FTP 技术都支持，以及强大的身份验证选项。

但 SFTP 显然是赢家，因为它适合防火墙。SFTP 只需要通过防火墙打开一个端口（默认为 22）。此端口将用于所有 SFTP 通信，包括初始认证、发出的任何命令以及传输的任何数据。

FTPS 通过严格安全的防火墙相对难以实现，因为 FTPS 使用多个网络端口号。每次进行文件传输请求（get，put）或目录列表请求时，需要打开另一个端口号。因此，必须在您的防火墙中打开一系列端口以允许 FTPS 连接，这可能是您的网络的安全风险。

支持 FTPS 和 SFTP 的 FTP 服务器软件：

1. Cerberus FTP 服务器
2. FileZilla - 最著名的免费 FTP 和 FTPS 服务器软件
3. Serv-U FTP 服务器

摘自：https://www.linuxprobe.com/ftps-sftp.html