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⑴ ECH（Encrypted Client Hello） 技术简述

ECH（Encrypted Client Hello）技术是TLS协议的一个扩展，旨在加密TLS连接握手过程中的Client Hello明文信息。以下是对ECH技术的详细简述：

在TLS（传输层安全协议）连接建立过程中，Client Hello是客户端向服务器发送的第一个消息，其中包含了诸如SNI（服务器名称指示）等敏感信息。这些信息通常被网络运营商用于分析用户的上网行为，并可能被打包售卖给广告营销商，从而给用户带来不必要的麻烦和骚扰。ECH技术的出现，正是为了加密这些信息，保护用户的隐私。

ECH技术的工作原理相对简单，但实现起来却相当复杂。其核心在于将原Client Hello信息拆分成两个部分：明文的Client Hello Outer和密文的Client Hello Inner。

• Client Hello Outer：这部分信息仍然是明文的，但其中不包含敏感信息，如SNI等。它主要用于与facing server（一个web服务器的代理网关）建立初始连接。
• Client Hello Inner：这部分信息包含了敏感的Client Hello信息，如SNI等，并使用facing server的公钥进行加密。这样，即使这些信息在网络中传输，也无法被未经授权的第三方解密。

facing server在收到Client Hello Outer后，会使用自己的私钥解密Client Hello Inner，从而获取到完整的Client Hello信息。然后，facing server会中断这次TLS握手，并使用解密后的参数（如SNI）尝试与对应的upstream（上游服务器，即实际提供服务的web服务器）进行正常的TLS握手。

1. facing server：一个web服务器的代理网关，拥有一个或多个IP地址，背后可能托管着数个或数万个网站。facing server的公钥由浏览器客户端在DNS解析阶段从支持DoH（DNS over HTTPS）的DNS服务器获得。

2. DoH（DNS over HTTPS）：一种通过HTTPS协议进行DNS查询的技术。它允许客户端在加密的通道上向DNS服务器发送查询请求，并接收加密的响应。DoH服务器支持HTTPS Resource Record，其中包含了facing server的公钥。

3. Client Hello Outer与Client Hello Inner的生成与传输：

   浏览器客户端在发起TLS连接时，首先会生成Client Hello Outer和Client Hello Inner。

   Client Hello Outer以明文形式发送给facing server。

   Client Hello Inner使用facing server的公钥进行加密，并发送给facing server。

4. facing server的解密与重定向：

   facing server使用自己的私钥解密Client Hello Inner，获取完整的Client Hello信息。

   facing server中断这次TLS握手，并使用解密后的参数（如SNI）尝试与对应的upstream进行正常的TLS握手。

ECH技术的实现需要同时满足以下三个条件：

• web服务器套件支持：实际的web服务器（upstream）需要支持ECH技术，以便能够正确解析和处理加密的Client Hello信息。
• 启用DoH协议的DNS服务器：客户端需要配置为使用支持DoH协议的DNS服务器，以便在DNS解析阶段获取facing server的公钥。
• 支持ECH协议的浏览器：客户端（如浏览器）需要支持ECH协议，以便能够生成并发送加密的Client Hello信息。

ECH技术通过加密TLS连接握手过程中的Client Hello明文信息，有效保护了用户的隐私。然而，其实现需要同时满足多个条件，包括web服务器套件的支持、启用DoH协议的DNS服务器以及支持ECH协议的浏览器。随着技术的不断发展，ECH技术有望在未来得到更广泛的应用和推广。