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HTTPS详解

时间:2019-07-05 21:46:52      阅读:105      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

前言

1990年互联网诞生之初,就已经开始用超文本传输协议HTTP传输数据,这也是为什么现在网页地址都是以http开头的原因。但是HTTP协议传输数据是明文传输,任意的人抓包就能看到传输的数据,这显然不安全。1994年,Netscape公司用加密协议增加了HTTP,开始在HTTP的基础上加入SSL(Secure Socket Layer)。称为"HTTP over SSL"或者"HTTP Secure",也就是我们现在熟知的HTTPS。

SSL/TLS

SSL/TLS是位于TCP/IP 7层协议中的会话层,用于认证用户和服务器,加解密数据以及维护数据的完整性,确保数据在传输过程中不会被修改。

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TLS(Transport Layer Security,传输层安全协议)是IETF制定的一种新的协议,TLS1.0是建立在SSL3.0协议规范之上,是SSL3.0协议的后续版本,可以理解为SSL3.1。TLS的主要目的是使SSL更加安全,更加完善。TLS记录格式于SSL记录格式相同,但是版本号值不一样,TLS的版本1.0使用的版本号是SSLv3.1。

SSL/TLS分为对称加密和非对称加密两种方式。

对称加密 

对称加密是指加密和解密都用同一份密钥。如下图所示:

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常用的对称加密算法有AES-128,AES-192,AES-256。

非对称加密

非对称加密对应于一对密钥,称为私钥和公钥,用私钥加密后需要用公钥解密,用公钥加密后需要用私钥解密。如下图所示:

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对称加密的优点是运算速度快,缺点是互联网环境下无法将密钥安全的传送给对方。非对称加密的优点是可以安全的将公钥传递给对方,但是运算速度慢。

那么HTTPS究竟是采用对称加密还是非对称加密呢?答案是两者都有。先采用非对称加密传输协商对称加密的密钥,然后用对称加密通信。

HTTPS加密过程

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上图是比较粗粒度的讲解了HTTPS的非对称和对称加解密过程:

  1. 客户端浏览器发起连接。
  2. WEB服务器将公钥发给客户端。
  3. 客户端生成一个session key,并且将session key用公钥加密后发送给服务器。
  4. 服务器用私钥将session key解密出来。
  5. 客户端和服务器用session key做对称加密通信。

整个流程可以这样抽象,但是实际上session key的生成是需要多次协商的结果(文章后面会讲到),我们暂且这样简单的理解。整个流程会有一个问题,第2步中WEB服务器发给客户端的公钥,万一被中间人修改了呢,换句话说,客户端怎么验证公钥的正确性呢?那就需要讲到数字签名。

数字签名

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如上图所示,公钥内容的后面是会跟上一个数字签名,该数字签名是将公钥内容的HASH用私钥加密后的密文。客户端拿到公钥后,会用相同的HASH算法重新算一遍,得到一个HASH值hash1。然后用公钥解密数字签名得到HASH值hash2,如果hash1等于hash2就证明这个公钥是没有被中间人修改的。即使中间人修改了公钥的内容,他也没有私钥可以重新生成数字签名,用户拿到修改后的公钥一算发现HASH不对就会报错。

TLS握手过程

明天再写,累了。

参考

https://tiptopsecurity.com/how-does-https-work-rsa-encryption-explained/

http://www.youdzone.com/signature.html

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E9%97%B4%E4%BA%BA%E6%94%BB%E5%87%BB

https://www.tutorialsteacher.com/https/how-ssl-works

https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/windows/it-pro/windows-server-2003/cc785811(v=ws.10)

http://www.moserware.com/2009/06/first-few-milliseconds-of-https.html

https://www.linuxidc.com/Linux/2016-05/131147.htm

https://hpbn.co/transport-layer-security-tls/

HTTPS详解

原文:https://www.cnblogs.com/makelu/p/11140824.html

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