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我终于搞清了啥是HTTPS了

来源: 发布者: admin 时间:2020-06-13 16:03:31 关注:
HTTP

首先先来了解下 HTTP :

HTTP 协议全称为:Hyper Text Transfer Protocol ,翻译过来就是超文本传输协议,请不要质疑这个翻译,我专门用百度翻译翻了一下。

TCP/IP 四层模型应该都知道的,有数据链路层,网络层,传输层和应用层:

我终于搞清了啥是HTTPS了 移动互联网 第1张

而 HTTP 协议就是位于 TCP/IP 四层模型的应用层上。

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这里很多人都会混淆 TCP 和 HTTP ,实际上 HTTP 是基于 TCP 连接基础上的。

简单的说, TCP 就是单纯建立连接,不涉及任何我们需要请求的实际数据,简单的传输。而 HTTP 是用来收发数据,即实际应用上来的。

HTTP 协议通过请求和响应在客户端和服务端之间收发数据,进行通信:

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HTTPS

HTTP 协议看起来好像没啥问题,唯一的问题就是不够安全,因为 HTTP 协议的传输方式完全是由明文传输的,不做任何加密,这就让一些不怀好意的人有了可乘之机。

这种传输方式诱发了一种经典的攻击方式:中间人攻击。

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对于这种情况,最简单的我们可以使用加密方案,比如使用 AES 加密,服务端和客户端先约定一个随机生成的密钥 key ,后续的通信中,所有的信息都使用这个密钥进行 AES 加密:

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这样虽然后面的通信过程安全了,但是我们在第一发送 AES 密钥的时候还是存在被中间人拦截的风险,一旦中间人拦截到我们的密钥,可用对密钥进行更换或者直接解密请求内容:

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这时我们可以使用不对称加密,来专门对密钥的传输做一次额外的保护。

不对称加密会有两个密钥,一个是公钥,一个是私钥。明文可以使用公钥加密私钥解密,也可以使用私钥加密公钥解密。

现在比较通用的非对称加密算法有 RSA 。

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看到这里的同学一定在奇怪,既然都使用了不对称加密,为啥只对 AES 的密钥做不对称加密,好像有多此一举,完全可以对后续所有的通信信息全都使用不对称加密。

因为不对称加密相比较对称加密性能上存在明显的劣势,可能你觉得在一个请求中多消耗几 ms 或者几 ns 无所谓,但是请求到达服务端是要进行解密,每个请求都多消耗几 ms 累计起来还是非常可观的。

上面这个方案看起来已经很安全了,中间人即使拦截到我们的公钥,由于不知道我们的私钥貌似也没办法解密。

实际上中间人完全不需要解密我们的信息,他可以生成一对新的公私钥发送给客户端进行攻击,后续客户端的通信中间人使用自己创造的私钥进行解密,然后通过服务端生成的公钥进行加密返回给服务端:

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CA 证书

上面的问题我们仅通过客户端和服务端已经没办法了,这时候需要引入新的第三方机构,一个颁发 CA 证书的机构。

常见的第三方 CA 机构有:Symantec(赛门铁克),Comodo(科莫多),GeoTrust(环度网信),GoDaddy,Thawte,daoRapidSSL 等等。

在中间人攻击中,我们遇到的问题不是加密算法不够神奇,不是密钥方式不够严谨,而是我们没有办法向我们的客户端表明我们给他的公钥是我们的,是不是很像我没办法证明我是我的问题。所以第三方机构应运而生,第三方机构只做一件事情,将服务端的公钥刻上了我们的名字(CA 证书),客户端接收到公钥之后,只需要来第三方机构这里查询,就能知道这个公钥是不是真的服务器,然后再将自己生成的 AES 密钥使用 CA 证书中解密得到的公钥进行加密后发送给服务端。

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最后服务端使用私钥解密得到 AES 密钥,就可以愉快的和客户端进行通信了。

最后的最后,CA 机构验证不是每次都要去 CA 机构查询。这样做太傻了而且太耗时,尤其是很多 CA 机构的服务都在海外,这样一来一去消耗的时间太多了。

CA 机构高明的地方就在于,我们去找它注册公钥,它会使用另一个来注册的公司的私钥对我们的公钥加密,得到一个我们的公钥的指纹(全球唯一),然后将这家公司的公钥信息(其实也是证书)和我们的公钥以及我们公钥的指纹打包成一个证书。

当我们使用 HTTPS 将证书下发给客户端校验时,客户端(比如浏览器)从证书中看到了上级证书的信息,恰巧这个证书就在浏览器(或者本机)中,已经被验证过是合法的,浏览器只要使用这个证书中的公钥将我们的公钥指纹进行解密,然后比对我们的公钥信息就知道我们也是的合法的。因为假证书中的公钥签名不可能被合法的上级证书中公钥解密 。

这段稍微有点绕,慢慢看多看几次就理解了。

作者:极客挖掘机(cnblogs)

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