piyasaya sürülmüştür.
Daha sonra IETF, SSL'in bir standart haline gelebilmesi için bir girişimde bulundu ve SSL 3.0'ı temel alan yeni bir protokol üzerinde çalışmaya başladı. IETF, Ocak 1999'da bu yeni protokolü TLS 1.0 (Transport Layer Security) adıyla ve RFC 2246 koduyla piyasaya sürdü. TLS 1.1 Nisan 2006'da RFC 4346 koduyla, TLS 1.2 Ağustos 2008'de RFC 5246 koduyla yayınlanmıştır. Mart 2015 itibarıyla TSL 1.3 taslak halindedir. Henüz yayınlanmamıştır.

Yerini yavaş yavaş TLS 1.3'e bırakmış olsa da SSL 3.0 günümüzde tüm internet tarayıcıları tarafından desteklenmektedir.

İnternet tarayıcıların herhangi bir yerinde görülen asma kilit resmi, o siteye yapılan bağlantının SSL/TLS ile şifreli bir şekilde yapıldığını göstermektedir. Bazı tarayıcılarda bu asma kilit ikonuna tıklanarak SSL sertifikasının kimden alındığı, sitenin açık anahtar değeri, geçerlilik süresi, özet algoritması ve versiyon bilgisi gibi bilgiler görüntülenebilir.

SSL 3.0'ın çalışma prensibi açık anahtarlı şifrelemeye dayanmaktadır. SSL kısaca şu şekilde çalışmaktadır:

Protokoller TLS ile ya da TLS olmaksızın işlem gördüğünden beri, istemcinin sunucuya TLS bağlantısının kurulmasını isteyip istemediğini belirtmesi gerekmektedir. Bunu gerçekleştirmenin başlıca iki yolu vardır; ilk seçenek TLS bağlantıları için farklı bir port numarası kullanılmasıdır (örneğin HTTPS için 443. port). Diğer seçenekte ise normal bir port numarası kullanılır ve istemci TLS protokolün özelleştirilmiş mekanizmasını kullanarak (örneğin mail ya da haber protokolleri için STARTTLS) sunucunun bağlantıyı TLS protokolüne yönlendirmesi için istekte bulunur.

İstemci ve sunucu TLS protokolü kullanmayı kararlaştırdıktan sonra, el sıkışma süreci kullanarak kararlı bir bağlantı kurarlar. Bu el sıkışma esnasında, istemci ve sunucu bağlantının güvenliğini sağlamak için çeşitli parametreler kullanmayı kararlaştırır:


SSL el sıkışması artık sonra ermiş ve oturum açılmıştır. İstemci ve sunucu birbirlerine gönderdikleri verileri şifrelemek, deşifrelemek ve bütünlüğünü tasdik etmek için oturum anahtarlarını kullanırlar.

Bu güvenli kanalın normal işleyiş durumudur. Herhangi bir zamanda içeriden veya dışarıdan bir uyarı alınırsa, taraflardan biri bağlantının yeniden kurulmasını talep edebilir ve böylece süreç kendisini tekrarlar.

Eğer yukarıdaki adımlardan birisi başarısız olursa, TLS el sıkışması başarısız olur ve bağlantı oluşturulamaz.

TLS protokolü gizli dinlemeyi ve onaysız değişiklik yapmayı önleyerek, ağ üzerinden istemci-sunucu uygulamalarının haberleşmesine izin verir.

Protokoller TLS ile ya da TLS olmaksızın işlem gördüğünden beri, istemcinin sunucuya TLS bağlantısının kurulmasını isteyip istemediğini belirtmesi gerekmektedir. Bunu gerçekleştirmenin başlıca iki yolu vardır; ilk seçenek TLS bağlantıları için farklı bir port numarası kullanılmasıdır (örneğin HTTPS için 443. port). Diğer seçenekte ise normal bir port numarası kullanılır ve istemci TLS protokolün özelleştirilmiş mekanizmasını kullanarak (örneğin mail ya da haber protokolleri için STARTTLS) sunucunun bağlantıyı TLS protokolüne yönlendirmesi için istekte bulunur.

İstemci ve sunucu TLS protokolü kullanmayı kararlaştırdıktan sonra, el sıkışma süreci kullanarak kararlı bir bağlantı kurarlar. Bu el sıkışma esnasında, istemci ve sunucu bağlantının güvenliğini sağlamak için çeşitli parametreler kullanmayı kararlaştırır:
El sıkışması artık sonra ermiş ve güvenli bağlantı açılmıştır. İstemci ve sunucu birbirlerine gönderdikleri verileri şifrelemek, şifreli verileri çözmek ve bütünlüğünü tasdik etmek için oturum anahtarlarını kullanırlar.

Eğer yukarıdaki adımlardan birisi başarısız olursa, TLS el sıkışması başarısız olur ve bağlantı oluşturulamaz.

Özgün SSL protokolü Netscape tarafından geliştirilmiştir. Versiyon 1.0, ciddi güvenlik kusurlarından dolayı hiçbir zaman piyasaya sürülmemiştir. Versiyon 2.0 ise Şubat 1995'de piyasaya sürülmüştür. SSL 3.0, protokolün yeniden tasarımını temsil etmektedir. Paul Kocher ve Netscape mühendislerinden Phil Karlton ve Alan Freier tarafından 1996 yılında yayınlanmıştır. SSL protokolünün yeni versiyonlarında, SSL 3.0 temel alınmıştır. 1996 yılında IETF tarafından SSL 3.0 tasarısı yayınlanmıştır.

1995 ve 1998 yılları arasında Netscape İletişimde başmühendis olan Dr. Taher Elgamal, "SSL'in babası (father of SSL)" olarak tanınmıştır.

SSL'deki tüm blok şifrelemelerini etkileyen POODLE saldırısına açık olduğu için, SSL 3.0 versiyonunun 2014 yılından itibaren güvensiz olduğu anlaşılmıştır. SSL 3.0 tarafından blok olmayan şifreleme algoritmalarından yalnızca RC4 desteklenmektedir. Ancak muhtemel bir şekilde bu algoritmada kırılabilmektedir.

TLS 1.0, ilk olarak Ocak 1999'da RFC 2246'da tanımlanmıştır ve SSL 3.0 versiyonunun geliştirilmiş halidir.

TLS 1.1, Nisan 2006'da RFC 4346'da tanımlanmıştır. TLS 1.0 versiyonunun güncellenmiş halidir. Bu versiyonlar arasındaki önemli değişiklikler şu şekildedir:

TLS 1.2, Ağustos 2008'de RFC 5246'da tanımlanmıştır. TLS 1.1 spesifikasyonları esas alınmıştır. Başlıca farklılıklar şu şekildedir:
Tüm TLS versiyonları, Mart 2011'de RFC 6176'da düzeltilmiştir. SSL ile geçmişe yönelik uyumluluk özelliği kaldırılmıştır. Öyle ki, TLS oturumları hiçbir zaman SSL 2.0 versiyon kullanımını kabul etmeyecektir.

Mart 2015 tarihinden itibaren TLS 1.3 bir tasarıdır ve detayları henüz yayınlanmamıştır. Önceki TLS 1.1 ve TLS 1.2 spesifikasyonları esas alınmıştır. TLS 1.2'den başlıca farkları şu şekildedir:

Sayısal sertifika, açık anahtar sahibini onaylar ve bu, diğerlerinin onaylanmış açık anahtara karşılık gelen özel anahtar ile yapılan imzalara veya bildirimlere güvenmesini sağlamaktadır.

Güven ilişkisinin bu modelinde, sertifika yöneticisi güvenilir üçüncü şahıstır(Trusted Third Party). Sertifika sahipleri ve sertifika doğrulama kullanıcıları tarafından güvenilir.

Şubat 2015'deki W3Techs araştırması sonuçları şu şekildedir:

İstemci ve sunucu TLS tarafından korunan bilgilerin değişimine başlamadan önce, verileri şifreleme için kullanılacak şifreleme algoritması ve şifreleme anahtarı üzerinde anlaşmaları gerekmektedir. Anahtar değişimi için kullanılan metotlar şu şekildedir: açık ve gizli anahtarlar RSA(TLS el sıkışma protokolünde TLS_RSA olarak ifade edilir), Diffie-Hellman(TLS_DH), ephemeral Diffie-Hellman(TLS_DHE), Eliptik Eğri Diffie-Hellman(Elliptic Curve Diffie-Hellman / TLS_ECDH), ephemeral Elliptic Curve Diffie-Hellman(TLS_ECDHE), isimsiz Diffie-Hellman(anonymous Diffie-Hellman / TLS_DH_anon), önceden paylaştırılan anahtar (TLS_PSK) ve Secure Remote Password(TLS_SRP) ile oluşturulur.

TLS_DH_anon ve TLS_ECDH_anon anahtar değişim metotları sunucu veya kullanıcının kimliğini doğrulamaz. Aynı zamanda, ortadaki adam (MitM) saldırısına açık olduğu için nadiren kullanılmaktadır. Sadece TLS_DHE ve TLS_ECDHE iletme gizliliği sağlar.

Açık anahtar sertifikaları değişim boyunca kullanılır ve aynı zamanda değişim boyunca kullanılan açık ve gizli anahtarların boyutuna göre çeşitlilik gösterir. Bundan dolayı güvenliğin dayanıklılığı sağlanmış olur. Temmuz 2013 yılında, Google artık 1024 bitlik açık anahtarları kullanmak yerine 2048 bit anahtarlara geçerek kullanıcılarına sunduğu TLS şifreleme güvenliğini artırdığını duyurmuştur.

Veri bütünlüğü için mesaj kimlik doğrulama kodu kullanılır. Blok şifrelemenin CBC modu ve dizi şifreleme için HMAC kullanılır. GCM ve CCM mod gibi doğrulanmış şifreleme için AEAD kullanılır.

Uygulamalarının dizayn aşamasında, TLS genelde herhangi bir taşıma katmanın - örneğin TCP,UDP- üzerinde geliştirilirken uygulamanın belirli protokollerini -örneğin HTTP,FTP,NNTP ve XMPP-  enkapsüle eder. Tarihsel açıdan, TLS öncelikli olarak güvenilir taşıma protokolleri -örneğin TCP- tercih edilirdi. Buna rağmen datagram tabanlı taşıma protokolleri kullanılarak da geliştirilmiştir -örneğin UDP ve Datagram Congestion Control Protocol (DCCP)-. Bu uygulama sonradan Datagram Transport Layer Security (DTLS) adı altında standartlandırılmıştır. 

TLS’in öne çıkan kullanımı, internette web sayfası ve tarayıcı arasında oluşturulan trafiği HTTP formundan HTTPS formuna sokarak güvence altına almasıdır. Kayda değer uygulamaları e-ticaret ve varlık yönetimidir.
Şubat 2015 itibarıyla, başlıca web tarayıcılarının son versiyonları TLS 1.0, 1.1 ve 1.2 desteklemekte ve bunları varsayılan olarak aktif olarak sunmaktadır. Buna rağmen, bazı tarayıcıların eski versiyonlarında bu konuda problemlerle karşılaşılmaktadır. 

En çok kullanılan açık kaynak SSL and TLS programlama kütüphanleri:

Elektronik posta gönderme protokolünde (Simple Mail Transfer Protocol) de TLS aracılıyla korunma sağlanabilir. Bu uygulamalar, dijital sertifika kullanarak son noktaların birbirlerini doğrulaması sağlanmaktadır.

Ayrıca TLS kullanılarak bütün ağ, tünellenerek oluşturulabilinir -örneğin ve . Birçok satıcı artık TLS'in şifreleme ve kimlik doğrulama özelliklerinden yararlanmaktadır. Bunun yanı sıra 90ların sonundan itibaren web tarayıcıları dışında da kullanıcı bazlı kullanıcı/sunucu uygulamalarında azımsanmayacak derece gelişme göstermiştir. Geleneksel VPN teknolojisiyle kıyaslandığında, TLS'in özünden gelen, güvenlik duvarlarına ve teknolojisine faydaları bulunmaktadır, özellikle de geniş uzaktan kontrol gerektiren ağ hizmetlerini daha kolay haline getirmektedir.

Bunların dışında TLS,  (SIP)("Oturum Başlatma Protokolü") uygulamasında korunma açısından standart bir metodudur. Ayrıca TLS, VoIP ve diğer SIP tabanlı uygulamalar ile birlikte SIP sinyalizasyonunda kimlik doğrulama ve şifreleme sağlamak için kullanılabilir.

SSL 2.0 birçok açıdan kusurlu bulunmaktadır:

SSL 2.0 protokolüne SHA-1 tabanlı şifreler ve sertifika doğrulaması desteği eklenerek oluşturulmuştur.

SSL 3.0 şifre suitlerinde, zayıf anahtar üretme süreci bulunmaktadır; master anahtarın yarısı tamamen hash fonksiyonuna bağlı olarak üretilmektedir. Diğer tarafta ise TLS 1.0 protokolünde master anahtar hem MD5 hem de SHA-1 algoritmalarıyla üretilmektedir. Bu üretim süreci şimdilik zayıf olarak görülmemektedir.

Ekim 2014'te, SS