在排查 HTTPS 连接问题时，能够解密 TLS 流量是极其重要的技能。Wireshark 支持通过 SSLKEYLOGFILE 方式解密 TLS 流量，本文详细介绍其工作原理和实操步骤。

工作原理

TLS 加密通信的安全性来自密钥交换过程。如果能够获取客户端和服务端协商出的密钥（Master Secret 或 Traffic Keys），就能解密捕获的 TLS 流量。

SSLKEYLOGFILE 是 NSS 密码库引入的一个特性，被 Chrome、Firefox、curl 等支持。客户端在建立 TLS 连接时，会将密钥材料写入指定文件，Wireshark 读取该文件即可解密流量。

⚠️ 注意：本文仅用于调试自己的 TLS 连接。请勿用于窃听他人通信。

前置要求

  • Wireshark（支持 TLS 1.2 和 TLS 1.3 解密）
  • 支持 SSLKEYLOGFILE 的客户端（如 Chrome、Firefox、curl、OpenSSL s_client）

环境准备

1. 创建 Keylog 文件

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# 创建空文件用于存储密钥
touch ~/ssl-keylog.txt
chmod 600 ~/ssl-keylog.txt

2. 配置环境变量

在 Linux/macOS 上：

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export SSLKEYLOGFILE=~/ssl-keylog.txt

在 Windows 上（PowerShell）：

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$env:SSLKEYLOGFILE = "$env:USERPROFILE\ssl-keylog.txt"

3. 启动 Chrome（不阻止不安全）

启动 Chrome 并禁用证书警告：

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# macOS
open -a Google\ Chrome --args --ignore-certificate-errors --ssl-version-min=tls1.2

# Linux
google-chrome --ignore-certificate-errors --ssl-version-min=tls1.2

4. 使用 OpenSSL s_client 生成 Keylog

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# 使用 OpenSSL s_client 并指定 keylogfile
openssl s_client -connect example.com:443 -keylogfile /tmp/ssl-keylog.txt </dev/null

执行后会建立连接并把密钥写入文件。可以验证：

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head -5 /tmp/ssl-keylog.txt

输出示例：

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CLIENT_RANDOM 4A5D...8F2C 3B2A...9C1D...
CLIENT_RANDOM 7F8E...1A3B 8C4D...2E5F...

格式说明：

  • CLIENT_RANDOM + 32字节随机数 + 会话密钥

Wireshark 配置

方法一：设置环境变量

  1. 打开 Wireshark → Edit → Preferences
  2. 展开 Protocols → TLS
  3. (Pre)-Master-Secret log filename: 设置为上述 keylog 文件路径
  4. 点击 OK 保存

方法二：直接导入

如果无法设置环境变量，可以在捕获后导入：

  1. Wireshark → Edit → Preferences
  2. Protocols → TLS → (Pre)-Master-Secret log filename
  3. 浏览选择 keylog 文件

TLS 1.3 与 TLS 1.2 的区别

TLS 1.2

使用 CLIENT_RANDOM 方式：

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CLIENT_RANDOM <32字节随机数> <48字节Master Secret>

解密流程：

  1. Wireshark 捕获 Client Hello 中的随机数
  2. 从 keylog 找到对应的 CLIENT_RANDOM
  3. 使用 PRF 派生所有会话密钥
  4. 解密流量

TLS 1.3

TLS 1.3 更加安全，使用以下几种密钥导出方式：

标签 含义
CLIENT_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET 客户端握手流量密钥
SERVER_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET 服务端握手流量密钥
CLIENT_APPLICATION_TRAFFIC_SECRET 客户端应用数据密钥
SERVER_APPLICATION_TRAFFIC_SECRET 服务端应用流量密钥
EARLY_EXPORTER_SECRET 早期导出密钥（0-RTT）

Keylog 文件示例（TLS 1.3）：

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CLIENT_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET 4A5D... 3B2A...9C1D...
SERVER_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET 4A5D... 8C4D...2E5F...
CLIENT_APPLICATION_TRAFFIC_SECRET 4A5D... 1A2B...3C4D...

完整解密流程

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# 使用 curl 访问 HTTPS 网站（需要支持 TLS keylog 的版本）
export SSLKEYLOGFILE=/tmp/curl-keylog.txt
curl -v https://example.com > /dev/null 2>&1

# 查看生成的 keylog
cat /tmp/curl-keylog.txt

然后在 Wireshark 中配置该文件路径即可解密。

常见问题

Q: 解密失败怎么办？

  1. 确认 keylog 文件在 Wireshark 启动前已存在
  2. 检查文件格式是否正确
  3. 确认捕获的流量与 keylog 来自同一会话
  4. TLS 1.3 需要完整的握手过程

Q: 为什么只能解密切片流量？

确保在 TLS 握手完成前没有启动抓包。握手期间生成的密钥用于加密后续所有流量。

Q: 可以解密 Perfect Forward Secrecy 连接的流量吗？

可以。PFS 的特点是每次会话使用不同的密钥，但 SSLKEYLOGFILE 记录了当次会话的密钥，仍然可以解密。

Q: Chrome 不写入 keylog 怎么办？

某些 Chrome 版本可能需要特定启动参数。尝试：

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chrome --ssl-key-log-file=$SSLKEYLOGFILE

安全提醒

  • SSLKEYLOGFILE 包含敏感密钥材料，切勿上传到公开仓库
  • 生产环境不要设置此环境变量
  • 调试完成后删除 keylog 文件：rm ~/ssl-keylog.txt
  • 只用于授权的调试场景

总结

通过 SSLKEYLOGFILE 方式解密 TLS 流量是排查 HTTPS 问题的利器：

  1. 设置 SSLKEYLOGFILE 环境变量
  2. 使用支持的客户端建立 TLS 连接
  3. 在 Wireshark 中配置 keylog 文件路径
  4. 即可解密 TLS 1.2 和 TLS 1.3 流量

掌握此技能后，再复杂的 TLS 问题都能迎刃而解。

参考来源：