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提升十倍！浪潮推针对Https的SSL解决方案

摘要：近年来互联网上的安全事故频发，因此行业内开始了新的一轮对互联网安全的大讨论。其中已经有20多年历史的Http协议备受争议，由于其采用明文传输，让黑客有了可乘之机。但是其"安全版本"Https处理效率慢导致的访问延时则成为阻碍其推广的一大瓶颈。近期，浪潮推出了针对Https的SSL加解密加速解决方案，使Https加解密效率提升十倍以上，保障访问安全的同时，不会影响网站访问的效率，为打造更安全的网络环境奠定基础。

有天，小A接到用户的反馈，说是在其官网下载的游戏是另家公司的产品。当时小A还很天真的以为是网站的运营挂错了链接，怒气冲冲的与运营理论了一番，却发现链接没有问题，后来以为是用户自己下载错了，这件事也就过去了。但是，过了一段时间，公司内部人员在下载时发现了同样的事情！于是，内部开展深入调查，发现大概有20%左右的正常链接会被重定向到另一个链接。技术分析原因，应该是黑客在数据出口截取下载地址，并进行了替换。于是，公司采用了Https，以后就再未复现过此问题。

其实，这仅仅是危险的互联网中一个小小的事件，钓鱼网站、DNS劫持、DNS污染、网站篡改等等都无时无刻不在发生。为何看似平静的互联网会有如此多的风波？起因，是当时技术能力的限制，以及对人心的信任。由于Http只是基于TCP协议的字符串明文传输，在不可信任的网络中，这和裸奔没有任何区别，黑客用抓包软件可以轻易的看到网络上谁在访问哪个链接，这些琐碎的信息则会暴露用户的隐私。

Https：安全与性能不可兼得？

为了提升数据传输的安全性问题， Https应运而生。Https在HTTP下加入SSL层（安全套接层）/TLS(TLS是SSL的升级协议)，HTTPS在传输数据之前需要客户端（浏览器）与服务端（网站）之间进行数次握手，在握手过程中将确立双方加密传输数据的密码信息，这样，Https就能保障数据在传输过程中不被非法篡改和利用。

但是我们却看到了一个不幸的现状，为什么我们现在看到的大部分网站仍是Http开头？原因很多，比如会牵涉到将已有的网站改动、认证证书需要费用等。但是阻碍大部分网站采用Https协议的主要原因在于，Https相比Http的延时更大。

是什么导致了Https延迟？

是什么导致了更高的延迟？http使用TCP 三次握手即可建立连接，客户端和服务器需要交换3个包，但是https除了 TCP 的三个包，还要加上 ssl握手需要的9个包，一共是12个包。那么实际SSL握手到底需要多长时间？目前有一些同时支持Http和Https的网站，以Computer Science House网站为测试范本，建立一个Http链接需要114毫秒，而https建立连接，则耗费436毫秒。也就是说Https比Http多花费322毫秒，其中大部分是ssl 本身加解密的开销。为什么一个握手环节环节会有如此大的时间消耗？

提升十倍！浪潮推针对Https的SSL解决方案

Https工作模式图

我们来看看，在Https建立连接前的这300多毫秒中到底发生了什么？Https的握手环节中，首先当你的浏览器向服务器请求一个安全的网页(通常是 https：//)，服务器就把它的证书和公匙发回来，浏览器检查证书是不是由可以信赖的机构颁发的，确认证书有效和此证书是此网站的。使用公钥加密了一个随机对称密钥，包括加密的URL一起发送到服务器，服务器用自己的私匙解密了你发送的钥匙。然后用这把对称加密的钥匙给你请求的URL链接解密。服务器用你发的对称钥匙给你请求的网页加密，你也有相同的钥匙就可以解密发回来的网页了。

Tips：看着有点晕？那么换个形象的说法。比如小A要和远方的女朋友B通信，而且又不想信息被其他人（比如邮递员）获取，那么小A先买一个带锁的箱子，但是在寄给女友B的时候不上锁，只是把开着的锁放在开着的箱子里，通过邮递员寄给女友B。当B收到箱子后，明白了这是小A想要传递秘密信息。那么B拿出了自己的另一个密码箱，把明文信件放在这个密码箱中，为了让小A能够打开密码箱，B在一张纸条上写上这个密码箱的密码，并连同密码箱一同放进小A的箱子里，然后通过小A的锁锁上箱子邮递回小A（这类似俄罗斯套娃，在一个大箱子里放入一个小箱子），这样小A收到箱子后，用自己的要是打开箱子，并依照箱子里的密码纸条打开B的密码箱，就能够读到信息了。回复的话，则采用同样的方式。这种方式，在传输过程中始终没有明文钥匙的传递，也就避免了信件被偷窥。

怎么降低延迟？浪潮加解密解决方案，提升十倍性能

从Https握手过程来看，在多次的握手过程中，最耗时，也最消耗服务器计算资源的是非对称加密密钥的生成和加解密。以目前主流的RSA2048为例，秘钥是两个大质数的积，长度为2048位（二进制位），也就是每次访问过程中，服务器需要先生成两个大质数，并进行公开秘钥的计算。（计算公式为A=B^e2 mod n，B=A^e1 mod n。A、B互为公钥和私钥，n为两个大质数的乘积，e1、e2为一对随机相关值）。在同等硬件条件下，2048bit https比http并发性能要弱5-10倍，甚至更多。

据某互联网公司实测，正常情况下一个16核的CPU能够达到3000 OPS（每秒3000次RSA操作）就算不错的成绩了，也就是说一台双路服务器每秒能够同时处理的握手次数500次（Https每次连接需要12次握手）。而且，每个网站不仅包括一个页面，比如主页面、登录页面、子页面等等，这些都需要通过SSL进行加密传输数据，因此通用x86服务器做SSL加解密会造成较高的延时，并且在高并发访问时容易造成服务器宕机。以淘宝双十一为例，千万级的访问量，如果采用通用服务器来处理Https的加解密，则需要数千台，这显然是现实的。

既然依靠CPU的通用计算不能很好地进行SSL加解密的高速运算，那么是不是能够通过专用的加速卡来实现？就像用GPU来实现图像运算那样，答案是肯定的。SSL专用加速卡，相比x86架构的CPU，虽然不能胜任通用计算应用需求，但是经过专门的算法和架构优化，在进行RSA加密计算时的性能大大优于传统架构。

提升十倍！浪潮推针对Https的SSL解决方案

浪潮SA5212M4服务器

近日，浪潮推出了基于SA5212M4的、专门面向SSL加解密加速的软硬一体化解决方案，支持IPsec、SSL 加速和压缩功能，可提供高达 50 Gbps 的加密速度和高达 24 Gbps 的压缩性能。浪潮SSL加解密加速解决方案在单卡情况下即可实现在RSA1024操作中190K OPS（每秒运算次数），而在RSA2048时也能达到35K的速度，与通用服务器相比能够有10倍以上的性能提升。

2015年，GoogleI/O大会上，谷歌提出了在网络上使用"HTTPS everywhere"的倡导，目前在国内百度和淘宝已经实现了Https的全站覆盖，并且越来越多的网站开始使用Https协议来保障数据的安全，浪潮SSL加解密解决方案将为更安全的网络环境奠定基础。

原文 http://server.zol.com.cn/597/5976569.html

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