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TLS 加密說明

每當您查看銀行餘額、登入帳號,或只是瀏覽網頁時,TLS 都會在資料穿越網際網路時協助保護資料。

了解 TLS 加密是什麼、如何取代 SSL 加密、如何運作、安全性如何,以及與端對端加密和 VPN 的比較。

什麼是 TLS 加密(前身為 SSL 加密)?

Transport Layer Security (TLS) 是一種加密通訊協定,可保護網路傳輸中的資料。最值得注意的是,它會保護 HTTPS 流量,讓您能安全地連線至網站。它也會保護應用程式、電子郵件、應用程式介面 (API)、VPN(新視窗) 及其它網路通訊。

TLS 是 Secure Sockets Layer (SSL) 的直接後繼者,如今幾乎已完全取代較舊且較不安全的協定,儘管這兩個詞仍經常被互換使用。

為何要使用 TLS?

TLS 是保護幾乎所有網際網路連線的基礎加密通訊協定。它讓您能提交表單、登入帳號、查看銀行詳細資料,並在線上購物,而不用擔心旁人窺視。這包括您的網際網路服務供應商(新視窗) (ISP)、熱點提供者,以及可能正在監控公共 WiFi 的駭客。

TLS 會在您的裝置與伺服器之間建立加密連線,讓資料能安全傳輸。它可確保:

  • 機密性:您的資料會經過加密,因此只有您連線的網站或伺服器能讀取。
  • 完整性:資料在傳輸途中若遭竄改,將可被偵測出來。
  • 驗證:您確實是在與真正的網站(或伺服器)通訊,而不是冒充者。

TLS 加密安全嗎?

是的,否則我們今日所知的網際網路根本不會存在。然而,導致 SSL 與早期 TLS 版本被取代的過往弱點,突顯了將瀏覽器及其它連線至網際網路的軟體保持在最新狀態的重要性。

現代瀏覽器僅支援 TLS 1.2 和 TLS 1.3,其中 TLS 1.3 是預設且建議使用的版本。

TLS 加密中的憑證透明度

憑證信任鏈的運作方式

為了確保您連線到正確的伺服器,伺服器會出示數位憑證,以證明它確實是其所聲稱的身分。這些憑證由憑證授權單位 (CA) 簽發;這些受信任的組織會簽署憑證,將該網域與公開金鑰綁定。

因此,您信任的不是網站本身,而是為它背書的憑證授權單位。這份信任會反映在瀏覽器的 HTTPS 連線資訊中,傳統上會以網址列中的鎖頭圖示呈現;按一下該圖示即可查看連線與憑證的詳細資料。

根憑證授權單位已內建於瀏覽器中。舉例來說,Mozilla 的根憑證存放區包含約 140 至 160 個根憑證。這些根憑證授權單位會進而驗證中繼憑證授權單位,後者負責驗證大多數網站。

一般而言,這套系統運作良好,但並非完美無缺。中繼憑證授權單位有數千個,因此攻擊面十分龐大。此外,憑證授權單位可能受到政府施壓(新視窗),或被犯罪組織駭入,進而簽發遭入侵的憑證。典型案例是 DigiNotar(新視窗):這家荷蘭憑證授權單位在 2011 年遭攻擊者入侵,攻擊者簽發了數百個惡意憑證,據報攔截了約 30 萬名使用者(大多位於伊朗)的 Gmail 流量。

憑證透明度如何彌補缺口

為了解決這些問題,現代 TLS 連線會採用 「憑證透明度」 (CT)。這無法從一開始就阻止憑證授權單位遭駭入或脅迫,但能讓後續影響更容易被發現與控制。

每個公開受信任的憑證在簽發當下,都必須記錄在公開且防竄改的紀錄中。舉例來說,Chrome 自 2018 年起便拒絕信任任何未記錄於至少兩個獨立 CT 日誌中的憑證。

因此,網域擁有者能在數小時內發現自家網站的偽造憑證,而不像 DigiNotar 那樣得花上數週。一旦發現,受影響的憑證便能迅速撤銷;在嚴重情況下,瀏覽器還可在下次更新時移除對該憑證授權單位的信任。

TLS 如何運作?

TLS 結合了非對稱與對稱加密。非對稱(公開金鑰)密碼學用於建立連線,並讓瀏覽器與伺服器議定共享的祕密,過程中完全不必透過網路傳送這個祕密。這稱為TLS 握手。

建立安全連線後,實際資料便會以對稱金鑰加密法傳輸(通常是 AES)。實際使用的加密演算法由網頁伺服器與用戶端(例如瀏覽器)協商決定。大多數瀏覽器可讓您按一下或輕點鎖頭圖示,進一步瞭解 HTTPS 連線所用加密演算法的安全詳細資料。

加密用戶端問候 (ECH)

傳統 TLS 不會隱藏您所連線的網站名稱,因為初始握手會把網站名稱 (SNI) 及其他詳細資料外洩給任何旁觀者。 IETF 於 2026年3月批准的一項新標準,目的正是解決這個問題。當它發揮作用時,加密用戶端問候 (ECH) 會將握手本身加密,因此您的 ISP 或熱點營運商再也無法得知您造訪哪些網站。不過:

  • ECH 只有在多個網站共享同一個 IP 位址(新視窗)時才能運作,例如它們位於內容傳遞網路(新視窗) (CDN) 後方的情況。
  • 若網站擁有專屬的 IP,目的地仍會曝光。
  • ECH 能否運作,取決於您的瀏覽器是否使用加密 DNS (DoH) 來擷取 ECH 組態金鑰。若此程序失敗,連線會默默退回使用純文字 SNI。
  • ECH 仍在逐步推行中,目前 Firefox 與 Chrome 已提供支援。不過,目前排名前一百萬的網站中,僅約 9–10% 支援 ECH,而這些網站幾乎全都使用 Cloudflare。
  • CDN 與 DoH 供應商仍可觀察到您網路連線的最終目的地。

TLS 與端對端加密的比較

TLS 與端對端加密都會用加密來保護您的資料,但差別在於誰能解密:

  • TLS 會加密您的裝置與伺服器之間的連線。資料抵達該伺服器後,便會在該處解密。任何營運該伺服器的人都能讀取。
  • 端對端加密 (E2EE) 會加密您的裝置與另一部裝置之間的連線。即使您的資料在傳送途中經過多個伺服器,也只有預定的收件者能將其解密。

透過 Gmail 傳送的訊息在傳輸過程中以 TLS 保護,但抵達 Google 的伺服器時就會解密,讓 Google 得以讀取這些訊息。使用端對端加密傳送的訊息,例如 Signal 訊息或 Proton Mail 使用者之間往來的電子郵件,只有預定的收件者能讀取。

TLS 與 VPN 的比較

TLS 與 VPN 都會保護傳輸中的資料,但兩者用途截然不同:

TLS 與 VPN 相輔相成,提供多層保護。

TLS 保障您的線上安全

正因為有 TLS,您才能在網路上處理銀行業務、購物、登入帳號,而不必擔心網路路徑上的陌生人窺視您的一舉一動。沒有它,就不會有 HTTPS,我們現在視為理所當然的網頁使用體驗也大多不會存在。

但 TLS 從一開始就不是為了隱藏一切而設計。它保護的是連線的內容,而非連線發生的事實。您的 ISP、WiFi 熱點營運商,或任何監看網路的人,仍能看到您造訪哪些網站,即使他們看不到您做了什麼。有別於端對端加密,它無法阻止您所連線的服務存取您的資料。

因此,TLS、端對端加密與 VPN 彼此互補:TLS 提供基本安全性,端對端加密確保只有預定的收件者能存取您的資料,而值得信賴的 VPN 則提供高度的線上隱私保障。

Proton 與 TLS

每次您使用 Proton 應用程式時,TLS 都是在背後運作的協定(Proton VPN 應用程式除外,它們現在主要使用 WireGuard(新視窗))。 HTTPS 正是仰賴它來保護您的連線,它也在您看不到的地方保護流量,例如伺服器之間的郵件遞送。但 TLS 只在資料傳輸時提供保護。若要讓內容真正私有,就需要更強的保護機制,例如端對端加密與零存取加密。

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