欢迎 OpenSSL 4——以及加密的 Client Hello

欢迎 OpenSSL 4 —— 以及加密的 Hello

我一直很喜欢迎来 OpenSSL 的新版本，而本周我们看到了一个重大版本升级：OpenSSL 4.0.0。

> openssl version
OpenSSL 4.0.0 14 Apr 2026 (Library: OpenSSL 4.0.0 14 Apr 2026)

对于这些选项，我们得到：

> openssl ech -help
Usage: ech [options]

General options options:
 -help              显示此摘要
 -verbose           提供额外输出
 -text              提供人类可读输出

Key generation options:
 -out outfile       Private key 和/或 ECHConfig [default: echconfig.pem]
 -public_name val   public_name 值
 -max_name_len int  最大主机名长度值 [default: 0]
 -suite val         HPKE 密码套件：例如 "0x20,1,3"
 -ech_version int   ECHConfig 版本 [default: 0xff0d (13)]

ECH PEM file downselect/display options:
 -in infile         一个 ECH PEM 文件
 -select int        下选到编号对应的 ECH config

如果我们想生成一对密钥，首先要定义一个 public name：

> openssl ech -public_name asecuritysite.com -out echconfig.pem

然后我们可以查看 ECH 配置的详细信息：

C:\openssl_4_0\bin>openssl ech -in echconfig.pem -text
ECH entry: 0 public_name: asecuritysite.com age: 0 (has private key) (will be sent in retry-configs)
        [fe0d,e2,asecuritysite.com,[0020,0001,0001],\
  9db1f8695deb7a7757745cc8661a118b66f5bd4f91a4fedf044652b3de025803,00,00]

接下来我们可以只导出公钥：

C:\openssl_4_0\bin>openssl ech -in echconfig.pem -out ech-public.pem

C:\openssl_4_0\bin>openssl ech -in echconfig.pem -text

> type ech-public.pem
-----BEGIN ECHCONFIG-----
AET+DQBA4gAgACCdsfhpXet6d1d0XMhmGhGLZvW9T5Gk/t8ERlKz3gJYAwAEAAEA
AQARYXNlY3VyaXR5c2l0ZS5jb20AAA==
-----END ECHCONFIG-----

以及私钥（和配置）：

C:\openssl_4_0\bin>type echconfig.pem
-----BEGIN PRIVATE KEY-----
MC4CAQAwBQYDK2VuBCIEIEDG41OApI2ecZeZHX1O2afxtphctAcUw5oYk/G1wOx2
-----END PRIVATE KEY-----
-----BEGIN ECHCONFIG-----
AET+DQBA4gAgACCdsfhpXet6d1d0XMhmGhGLZvW9T5Gk/t8ERlKz3gJYAwAEAAEA
AQARYXNlY3VyaXR5c2l0ZS5jb20AAA==
-----END ECHCONFIG-----

如果愿意，我们还可以为特定的 cipher suite 生成配置，例如使用 KEM_ID、HKDF_ID 和 SYMMETRIC_KEY_ID。在这种情况下，我们定义了 X25519、HKDF-SHA256 和 AES-128-GCM：

openssl ech  -public_name example.com -suite x25519,hkdf-sha256,aes-128-gcm
  -out echconfig.pem

OpenSSL 4.0.0 的另一个新增内容是加入了中国的 SM2 曲线与 ML-KEM-768：

>openssl list -kem-algorithms
  { 1.2.840.113549.1.1.1, 2.5.8.1.1, RSA, rsaEncryption } @ default
  { 1.2.840.10045.2.1, EC, id-ecPublicKey } @ default
  { 1.3.101.110, X25519 } @ default
  { 1.3.101.111, X448 } @ default
  { 2.16.840.1.101.3.4.4.1, id-alg-ml-kem-512, ML-KEM-512, MLKEM512 } @ default
  { 2.16.840.1.101.3.4.4.2, id-alg-ml-kem-768, ML-KEM-768, MLKEM768 } @ default
  { 2.16.840.1.101.3.4.4.3, id-alg-ml-kem-1024, ML-KEM-1024, MLKEM1024 } @ default
  X25519MLKEM768 @ default
  X448MLKEM1024 @ default
  SecP256r1MLKEM768 @ default
  SecP384r1MLKEM1024 @ default
  curveSM2MLKEM768 @ default

TLS Encrypted Hello

使用 TLS 的一个主要问题是，当有人连接到某个服务器时，服务器名称会被中间方看到——因为 TLS 握手的前几个部分是明文、可被捕获的。这意味着你的 ISP 和咖啡店的 Wi-Fi 网络可以窥探你的访问行为（但看不到你正在查看的内容细节）。

记住我，以便更快登录

IETF 为 ESNI（Encrypted server name indication）提出了替代方案，并在 TLS 连接中对 Server Name Identification（SNI）进行掩码处理 [ 这里]：

最终，只有用户、受信任的加密主机以及服务器能够看到正在连接的主机。咖啡店仍然可以通过其他方式窥探你，例如目标 IP 地址以及 DNS 查询；但至少这是在支持隐私方面向前迈出的一步。如果你关心 DNS 的隐私，你应该研究 DNS over HTTP（DoH）；而对于 IP 地址的遮蔽，可以使用代理。

TLS 连接的问题在于，在建立加密隧道之前，会话的加密密钥尚未定义，因此连接的所有细节都会暴露出来。但是，借助 ECH（Encrypted Hello），我们现在可以与一个代理实体执行握手，这样就无法看到最终服务器连接，而服务器也无法看到是哪个客户端正在连接。最早实现集成 ECH 和 DoH 方案的公司之一是 Cloudflare，他们将这一过程概述如下：

https://blog.cloudflare.com/announcing-encrypted-client-hello/

下面是 TLS 握手的概要：

ESNI

Cloudflare 最近宣布他们已经实现了 ESNI (encrypted Server Name Indication (SNI) TLS extension)。这旨在阻止 ISP 和公共 Wi-Fi 提供商窥探你的 Web 访问（或任何其他监听你网络数据包的人）。最初的集成是在 Firefox Nightly 中，你可以在这里测试你的浏览器：

Cloudflare 也在推动保护 DNS 请求，同时推进 DNSSEC 和 TLS 1.3。启用 ESNI 后，它应该显示如下：

Cloudflare 已发布 Wireshark 抓包来展示其中的差异。下面显示的是普通 TLS，在 TLS 数据包中我们可以看到服务器名称（cloudflare.com）：

如果现在加入加密的 SNI 扩展，我们会得到：

TLS 连接本应是安全并经过隧道传输的，但在最初协商时，通过 Client Hello 我们会暴露服务器名称，而任何监听我们网络数据包的人都能看到它。

使用 ESNI 时，拥有 DNS 记录的服务器会发布其公钥。然后客户端会将 SNI 扩展改为加密版本。所使用的密钥是从服务器公钥派生出的对称密钥（使用 Elliptic Curve Diffie Hellman 密钥交换）。持有对应私钥的服务器也可以派生出相同的对称密钥，并解密该扩展。这只能在 TLS 1.3 及以上版本中工作。在 TLS 1.2 及以下版本中，窃听者可以检查服务器发送给客户端的数字证书，从而确定用户正在连接的网站。

结论

OpenSSL 在修复 TLS 协议中的一个弱点方面做得很好。

• 原文链接： billatnapier.medium.com/...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～