话说HTTPS连接过程以及中间人攻击劫持这点事

Posted 2021-04-30 Python运维圈

https协议也即http+ssl，而https也不是绝对安全，尽管像Chrome浏览器已经在强制用户使用https协议访问网站。我们作为运维以及运维开发，就非常有必要了解一下https攻击这些个事了。

一 、HTTPS连接过程及中间人攻击原理

https协议就是http+ssl协议，如下图所示为其连接过程： 

1.https请求 
客户端向服务端发送https请求； 
2.生成公钥和私钥 
服务端收到请求之后，生成公钥和私钥。公钥相当于是锁，私钥相当于是钥匙，只有私钥才能够打开公钥锁住的内容； 
3.返回公钥 
服务端将公钥（证书）返回给客户端，公钥里面包含有很多信息，比如证书的颁发机构、过期时间等等； 
4.客户端验证公钥 
客户端收到公钥之后，首先会验证其是否有效，如颁发机构或者过期时间等，如果发现有问题就会抛出异常，提示证书存在问题。如果没有问题，那么就生成一个随机值，作为客户端的密钥，然后用服务端的公钥加密； 
5.发送客户端密钥 
客户端用服务端的公钥加密密钥，然后发送给服务端。 
6.服务端收取密钥，对称加密内容 
服务端收到经过加密的密钥，然后用私钥将其解密，得到客户端的密钥，然后服务端把要传输的内容和客户端的密钥进行对称加密，这样除非知道密钥，否则无法知道传输的内容。 
7.加密传输 
服务端将经过加密的内容传输给客户端。 
8.获取加密内容，解密 
客户端获取加密内容后，用之前生成的密钥对其进行解密，获取到内容。

中间人劫持攻击

https也不是绝对安全的，如下图所示为中间人劫持攻击，中间人可以获取到客户端与服务器之间所有的通信内容。 

中间人截取客户端发送给服务器的请求，然后伪装成客户端与服务器进行通信；将服务器返回给客户端的内容发送给客户端，伪装成服务器与客户端进行通信。 
通过这样的手段，便可以获取客户端和服务器之间通信的所有内容。 
使用中间人攻击手段，必须要让客户端信任中间人的证书，如果客户端不信任，则这种攻击手段也无法发挥作用。

二、中间人攻击的预防

造成中间人劫持的原因是 没有对服务端证书及域名做校验或者校验不完整，为了方便，直接采用开源框架默认的校验方式进行https请求

如volley

OKhttp3.0

预防方法：

预防方式有两种

1 、针对安全性要求比较高的 app，可采取客户端预埋证书的方式锁死证书，只有当客户端证书和服务端的证书完全一致的情况下才允许通信，如一些银行类的app，但这种方式面临一个问题，证书过期的问题，因证书有一定的有效期，当预埋证书过期了，只有通过强制更新或者要求用户下载证书来解决。

以volley为例：校验的实现方式如下 

通过预埋证书创建 SSLSocketFactory;

private static SSLSocketFactory buildSSLSocketFactory(Context context,                                                      int certRawResId) {
    KeyStore keyStore = null;    try {
        keyStore = buildKeyStore(context, certRawResId);
    } catch (KeyStoreException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (CertificateException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    String tmfAlgorithm = TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm();
    TrustManagerFactory tmf = null;    try {
        tmf = TrustManagerFactory.getInstance(tmfAlgorithm);
        tmf.init(keyStore);

    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (KeyStoreException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    SSLContext sslContext = null;    try {
        sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
    }    try {
        sslContext.init(null, tmf.getTrustManagers(), null);
    } catch (KeyManagementException e) {
        e.printStackTrace();
    }    return sslContext.getSocketFactory();

生成 经过ssl校验及 域名校验的connection

2 针对安全性要求一般的app，可采用通过校验域名，证书有效性、证书关键信息及证书链的方式

以volley为例，重写HTTPSTrustManager 中的checkServerTrusted 方法，同时开启域名强校验

三 Webview的HTTPS安全 

目前很多应用都用webview加载H5页面，如果服务端采用的是可信CA颁发的证书，在 webView.setWebViewClient(webviewClient) 时重载 WebViewClient的onReceivedSslError() ，如果出现证书错误，直接调用handler.proceed()会忽略错误继续加载证书有问题的页面，如果调用handler.cancel()可以终止加载证书有问题的页面，证书出现问题了，可以提示用户风险，让用户选择加载与否，如果是需要安全级别比较高，可以直接终止页面加载，提示用户网络环境有风险：

不建议直接用handler.proceed()。如果webview加载https需要强校验服务端证书，可以在 onPageStarted() 中用 HttpsURLConnection 强校验证书的方式来校验服务端证书，如果校验不通过停止加载网页。当然这样会拖慢网页的加载速度，需要进一步优化，具体优化的办法不在本次讨论范围，这里也不详细讲解了。（MengXS）