使用wireshark抓包，验证客户端和服务端SSL通信时指定的算法套件

前情提要

使用Clion和gmssl动态库实现服务器server和客户端client之间的SSL通信，测试指定密码套件_MY CUP OF TEA的博客-CSDN博客
在基于 Ubuntu 的 Linux 发行版上安装 Wireshark_MY CUP OF TEA的博客-CSDN博客
本地搭建server和客户端使用端口进行数据通信，使用Wireshark抓取127.0.0.1环回地址并分析通信数据_MY CUP OF TEA的博客-CSDN博客_wireshark抓127.0.0.1
使用wireshark抓包，本地环回测试通信数据已经通过SM4国密算法加密_MY CUP OF TEA的博客-CSDN博客_sm4 在线测试

参考链接

虽然配置wireshark的时候，选择所有用户均可进行抓包，但是在真正使用的时候，普通用户还是会存在问题，通过鼠标点击图标的方式启动wireshark，默认是当前用户，不是root用户，不光界面不一样，且不允许抓包
开启终端，使用命令 sudo wireshark 开启wireshark软件，进行抓包
参考上述链接里面的server和客户端的代码，指定ip地址为127.0.0.1，端口为7838，因此本文采用本地环回的方式进行数据包的抓取和分析

SSL/TLS是保护计算机网络通讯安全的一类加密协议，它们在传输层上给原先非安全的应用层协议提供加密保护，如非安全的HTTP协议即可被SSL/TLS保护形成安全的HTTPS协议。
SSL、TLS协议其实是有所差异的，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。
SSL (Secure Socket Layer)安全套接字层协议
- SSL通过互相认证、使用数字签名确保完整性、使用加密确保私密性，以实现客户端和服务器之间的安全通讯。
- 分为SSL记录协议和SSL握手协议。
TLS(Transport Layer Security)传输层安全协议
- 用于两个应用程序之间提供保密性和数据完整性。
- 分为TLS记录协议和TLS握手协议。
区别：
- SSL是Netscape开发的专门用户保护Web通讯的，目前版本为3.0。
- TLS 1.0是IETF(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。两者差别极小，可以理解为SSL 3.1，它是写入了RFC的

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

蓝色表示客户端-->服务端；绿色表示服务端 --> 客户端

Client Hello：客户端向服务端打招呼；携带支持的协议、支持的安全套件供服务端选择；
Server Hello：服务端回应客户客户端的招呼信息；结合客户端的信息，选择合适的加密套件；
Certificate：服务端向客户端发送自己的数字证书（此证书包含服务端的公钥），以实现验证身份；
Server Key Exchange：服务端向客户端发送基于选择的加密套件生成的公钥（此公钥为椭圆曲线的公钥，用于协商出对称加密的密钥）；
Server Hello Done：服务端向客户端表示响应结束；
Client Key Exchange：客户端向服务端发送自己生成的公钥（此公钥为椭圆曲线的公钥，用于协商出对称加密的密钥）；
Change Cipher Spec：变更密码规范；告知服务端/客户端，以后的通信都是基于AES加密的；
Encrypted Handshake Message：基于协商生成的密钥，用AES加密验证信息让服务端/客户端进行认证；如果对方可以解密，则双方认证无误开始通信；
New Session Ticket：是优化SSL连接的一种方法，此处不做特别说明
注：Certificate Request：服务器如果需要验证客户端的身份，那么服务器会发一个“Certificate Request”给浏览器，而在很多实现中，服务器一般不需要验证客户端的身份

Random Bytes:客户端产生的28字节随机数，用于生成最终密钥，后面的过程还会传递两个随机数，三个随机数做为EC Diffie-Hellman算法的相关参数，运算出会话密钥。先把这个随机数称为random_c.
Session ID:会话标识符：如果是一个新的连接，这个值为0
Cipher Suites:加密套件（客户端共支持17个加密套件），服务器会从中选择一个服务器也支持的加密套件
Compression Methods:客户端支持的压缩方法
Extension: ALPN:客户端支持的应用层协议；未找到依据
Extension: signature_algorithms: 客户端支持的签名算

客户端内部指定了gmssl支持的密码学套件
0xE1,0x07 - ECDHE-SM2-WITH-SMS4-GCM-SM3 TLSv1.2 Kx=ECDH Au=SM2 Enc=SMS4GCM(128) Mac=AEAD

        //指定密码算法套件// gmssl ciphers -V 明确支持SSL_CTX_set_cipher_list(ctx,"ECDHE-SM2-WITH-SMS4-GCM-SM3");

Certificate: 服务器返回了两个证书：第一个是CA签发的证书（Bing），本模拟实验中，此处是指服务器证书；第二个是CA链的证书，本模拟实验中，此处是指CA根证书。
客户端收到这个证书后，可以根据证书链来验证证书的真伪，进而判断服务器是真是假。服务器和客户端的证书均是由根CA进行签名认证的
服务器证书中存放一个公钥，用于加密后面生成的Premaster secret

Certificate Request：服务器如果需要验证客户端的身份，那么服务器会发一个“Certificate Request”给浏览器，而在很多实现中，服务器一般不需要验证客户端的身份

客户端使用生成的对话密钥，加密之前所有收发握手消息的Hash和MAC值，发送给服务器，服务器将相同的会话密钥（使用相同方法生成）解密此消息，校验其中的Hash和MAC值。
注意：Change Cipher Spec和Encrypted Handshake Message不像Client Hello、Server Hello等是封装在 Handshake Protocol层，而是同Handshake Protocol一样，直接封装在TLS Record Layer层。

Change Cipher Spec:服务器发送Change Cipher Spec消息，通知客户端此消息以后服务器会以加密方式发送数据。服务器使用会话密钥加密之前所有收发握手消息的Hash和MAC值，发送给客户端去校验。
若客户端服务器都校验成功，握手阶段完成，双方将按照SSL记录协议的规范使用协商生成的会话密钥加密发送数据。
可以看到，之后服务器开始向客户端发送加密消息Application Data。