浅谈https

1.网络传输的安全性

• http 协议：不安全，未加密
• https 协议：安全，对请求报文和响应报文做加密

2.对称加密与非对称加密

2.1 对称加密

• 特点：

  加解密使用 相同 秘钥 高效，适用于大量数据的加密场景 算法公开，安全性取决于秘钥大小，但秘钥越大效率越低，需要权衡在安全和效率中做权衡

• 缺点：

  算法本身安全，但使用场景不够安全，因为解密和加密都是同一个秘钥

2.2 非对称加密

使用 匹配的一对密钥 来分别进行加密和解密，这两个秘钥是公开密钥（public key，简称公钥）和私有密钥（private key，简称私钥）

注意：公钥加密的数据 只能 用 对应的私钥解密，同理，私钥加密的数据 只能用 对应的公钥解密

算法：RSA、ECC、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H 等

特点：安全性高

缺点：加解密复杂，效率低，耗时较长

用法概要：

• 加密：对数据做加密
• 签名：证明数据是谁发的

2.3 非对称加密用法

• 准备工作：

  1.生成一对匹配的 私钥 和 公钥 (ps：公钥其实是根据私钥生成的)

  2.将公钥公布给外界

2.3.1 公钥加密

• 场景： 用来针对互联网上加密数据传递

  Linda 用 James的公钥 对数据进行加密，然后发给 James，James用自己的私钥解密

因为一个公钥加密的数据 只有 对应的 私钥才能解密，所以密文很安全

补充：如果要在网络上相互发送密文，可以让对方也发对方的公钥过来，用对方的公钥来加密

2.3.2 私钥签名

• 场景： 目的是为了将明文公布给别人，同时证明是自己发的；可以防止明文被篡改。

  第一步： James 用 James的私钥 对明文的hash值进行加密，把密文(签名)和明文一起发给 Linda

  

  第二步： Linda 用 James的公钥 进行解密，解密后的明文hash值 和 接收到的明文的hash值进行对比，如果一样则是 James 发的

  

3. https协议

• 端口 443

3.1 基本流程

1 http明文方式传输

数据在传输过程中未加密，有被窃取的可能，不安全。

2 采用对称加密

对称加密——加解密使用 相同 秘钥

如果采用对称加密的话，通信双方使用同一把秘钥进行加密解密，即在传输的时候，需要把 加密后的密文 连同 秘钥 一起在网络上进行传输，这样才能使对方在拿到密文后能够使用该密钥顺利进行解密。

问题：如果在传输过程了截取了密文和秘钥，则信息不安全。

3 采用非对称加密

非对称加密 使用 匹配的一对密钥 来分别进行加密和解密

公钥加密的数据 只能 用 对应的私钥解密，同理，私钥加密的数据 只能用 对应的公钥解密

服务器生成一对公钥和私钥，并把 公钥 发送给浏览器，浏览器将要发送的数据用 服务器公钥 加密后形成密文发送给服务器。服务器拿到密文后用 自己的私钥 对密文进行解密。

问题：如果在给浏览器发送公钥的过程中被黑客截取并篡改成黑客的公钥，浏览器接收到黑客公钥后用其对数据进行加密形成密文。在将密文送给服务器的过程中黑客截取该密文，由于该密文是使用篡改过的黑客公钥进行加密的，则可以用与之对应的黑客私钥进行解密，则信息不安全。

4 如何保证浏览器拿到的服务器公钥是真实有效的

证书认证机构CA（Certificate Authority）也有自己的公钥和私钥，并把自己的公钥内置在各大计算机操作系统中。

服务器生成一对公钥和私钥，并把 公钥 发送给CA，CA通过该服务器的公钥、该服务器的域名、证书有效期等生成 SSL/TLS 证书 ，然后该服务器存储好自己的证书。

进行通信时，浏览器拿到服务器的证书（包含服务器的公钥和域名等），之后用浏览器所在计算机系统中保存的CA公钥对此证书进行解密，得到服务器的公钥。（解密成功：获取公钥——只要解密成功，就说明 是 机构认证的；解密失败：认证失败）

此番操作的目的是为了保证服务器的 公钥 在传输过程中不会被篡改。

之后延续2的流程，浏览器将要发送的数据用 服务器公钥 加密后形成密文发送给服务器。服务器拿到密文后用 自己的私钥 对密文进行解密。

问题：在数据量大的情况下使用非对称加密时，加解密复杂，效率低，耗时较长

5 非对称加密 + 对称加密

在4的基础上，浏览器不要将发送的数据用 服务器公钥 进行加密。

浏览器生成一个 对称加密 的秘钥（会话密钥）。浏览器用 服务器公钥 对 会话密钥 进行加密，之后将加密过后的会话密钥发送给服务器。服务器拿到加密的会话密钥之后，用自己的 私钥 进行解密，得到解密过后的会话密钥。经过上述流程，浏览器和服务器均获得相同的一把对称加密的秘钥（会话密钥）

从此以后：

浏览器通过 会话密钥 对 请求报文 做加密，服务器通过 会话密钥 对 请求报文 做解密；

服务器通过 会话密钥 对 响应报文 做加密，浏览器通过 会话密钥 对 响应报文 做解密；

非对称算法只用在对会话密钥进行加解密上，而数据量大的请求报文则是采用了高效的对称算法

6 https流程总结

• 服务器生成一对私钥和公钥（非对称加密）

• 通过 CA私钥 加密 生成 服务器证书（服务器公钥、域名…），计算机中已内置 CA公钥

• 浏览器 拿证书，并用内置的 CA公钥 解密得到 服务器公钥

• 浏览器生成 会话密钥（对称加密），浏览器用 服务器公钥 对自己的 会话密钥 进行加密后发送给服务器。服务器用自己的私钥对 会话密钥 进行解密。

• 浏览器和服务器 使用 会话秘钥 来对 请求报文 和 响应报文 做加密

3.2 证书认证机构

• 如果证书颁发机构过多的话，不容易识别，防伪和管理，于是形成了少数几家国际权威的证书颁发机构，这些机构非常权威，默认是所有人都可信的，它们成为根证书。
• 但是除了这些机构外，其他的机构也需要被信任，因而，需要这些权威的机构去授信颁发证书，于是就形成了一级证书机构，一级证书机构又可以继续授信下级机构，于是成为树状结构，对于任何一个组织到根证书就是链状结构。

3.3 CA证书的保存

• 保存在系统中

控制面板上Internet选项里