15-3.【HTTP】TLS/SSL 握手过程是怎样的？在 iOS 中如何验证服务器证书？1. TLS 1.2 握手过程

1. TLS 1.2 握手过程 (经典四次握手)

在握手完成前，所有的通信都是明文的；握手完成后，所有的通信都是加密的。

Client Hello: 客户端（iOS App）发送自己支持的 TLS 版本、加密算法列表（Cipher Suites）和一个随机数 $R_1$ 。
Server Hello & Certificate:
- 服务器选择一套加密算法。
- 发送服务器的 数字证书（包含服务器公钥）。
- 发送另一个随机数 $R_2$ 。
Certificate Verification & Key Exchange:
- 客户端验证证书合法性（颁发机构、有效期、域名）。
- 客户端生成第三个随机数（Pre-master Secret） ，并用证书里的服务器公钥加密发送给服务器。
Finish:
- 双方根据 $R_1, R_2$ 和 Pre-master Secret 计算出最终的对称密钥（Session Key） 。
- 双方发送“Finished”消息，确认握手完成，后续数据全部用该对称密钥加密。

2. 在 iOS 中如何验证服务器证书？

在 iOS 开发中，验证过程通常分为两个层面：系统默认验证和自定义验证（如 SSL Pinning） 。

A. 系统默认验证 (ATS)

自 iOS 9 起，Apple 引入了 App Transport Security (ATS) 。只要你使用 URLSession 请求 https:// 开头的地址，系统会自动帮你完成以下工作：

检查证书链是否完整。
检查证书是否由受信任的根证书颁发机构（CA）签名。
检查域名是否与证书匹配。

B. 自定义验证（处理自签名证书或 SSL Pinning）

如果你使用的是公司内部的自签名证书，或者为了极高安全性防止中间人攻击而使用 SSL Pinning（证书固定） ，你需要实现 URLSessionDelegate。

代码示例：实现证书校验回调

Swift

extension NetworkManager: URLSessionDelegate {
    func urlSession(_ session: URLSession, 
                    didReceive challenge: URLAuthenticationChallenge, 
                    completionHandler: @escaping (URLSession.AuthChallengeDisposition, URLCredential?) -> Void) {
        
        // 1. 判断是否是服务器信任挑战
        guard challenge.protectionSpace.authenticationMethod == NSURLAuthenticationMethodServerTrust,
              let serverTrust = challenge.protectionSpace.serverTrust else {
            completionHandler(.performDefaultHandling, nil)
            return
        }

        // 2. 如果是 SSL Pinning，这里需要对比本地预埋的证书
        // let remoteCertificate = SecTrustGetCertificateAtIndex(serverTrust, 0)
        // let localCertificateData = ... 从 App Bundle 读取的 .cer 文件
        
        // 3. 校验逻辑
        if customVerify(serverTrust) {
            completionHandler(.useCredential, URLCredential(trust: serverTrust))
        } else {
            // 校验失败，断开连接
            completionHandler(.cancelAuthenticationChallenge, nil)
        }
    }
}

3. 什么是 SSL Pinning (证书固定)？

虽然 HTTPS 很安全，但如果用户的手机被安装了恶意的“根证书”（例如抓包工具 Charles 的证书），中间人依然可以解密你的流量。

SSL Pinning 的逻辑是：

在 App 内部打包一份服务器的公钥或证书文件。握手时，App 不再仅仅信任系统信任库，而是直接对比服务器发来的证书和本地预埋的是否一致。

优点：极大提升安全性，防抓包。
缺点：维护成本高。如果服务器证书更换了，App 必须强制更新，否则网络请求会全部失败。