HTTPS 原理解析

Posted 2021-05-21 耶温

HTTPS 原理解析

HTTPS 保证了 Web 数据传输过程中的传输安全

HTTPS：采用 对称加密 和 非对称加密 结合以及数字证书的方式来保护浏览器和服务端之间的通信安全。

不进行加密

明文传输：在客户端和服务器数据传输过程中，黑客可以获取到传输的账号密码，非常不安全

注意：

明文就相当于裸奔

对称加密

服务器每次发送真实数据前，会先生成一把密钥传输(以明文方式传输密钥容易被劫持)给客户端，服务器给客户端发送的真实数据会先用这把密钥进行加密，客户端收到加密数据后再用密钥进行解密(客户端给服务器发送数据同理)

• 对客户端要发送的数据用秘钥进行加密
• 以密文形式放给服务器端
• 服务器端对密文用秘钥进行解密

注意

F(K,data)=X

F(K,X)=data

对称加密，K 只有一个，客户端和服务器端都是用 K 进行加密解密

K 可能会被劫持，因此不安全

非对称加密

非对称加密：

客户端和服务器都有两把密钥，一把公钥一把私钥(公钥加密的数据只有私钥才能解密，私钥加密的数据只有公钥才能解密)，服务器在给客户端发送真实数据前，先用客户端明文传输给服务器的公钥进行加密，客户端收到后用自己的私钥进行解密，反之同理

• 对客户端要发送的数据用公钥进行加密
• 以密文形式放给服务器端
• 服务器端对密文用私钥进行解密（反之同理）

注意

F(pK,data)=X

F(sK,X)=data

F(sk,data)=Y

F(pK,Y)=data

非对称加密，有两个秘钥，一个公钥一个秘钥。pK 所有人都可以拿，sK 只有服务器端有。

服务器端到客户端不安全

对称和非对称结合

服务器端有公钥和私钥

• 客户端 向 服务器端 索要 pK
• 服务器端 返回 pK
• 使用公钥对相关字符串（K）进行加密 Y 之后上传给服务器端
• 服务器端对 Y 进行解密 获取到字符串（K）
• 该字符串（K）就是为 后续进行对称加密的 公钥（K）

注意
中间人劫持，当客户端向服务器端索要公钥时，被中间人拦截，返回假的公钥 k

对称+非对称+CA 机构 认证

CA：存放 cPK 和 cSK
服务器端：PK 和 SK

• 客户端 向 服务器端 索要 license
• 服务器端：F(cSK,PK)=license（CA 端运行返回给服务器端 license）,返回 license
• cPK（写死在客户端，不需要再去 CA 机构获取）
• 然后通过客户端 F(license,cPK)=PK 获取 PK

详细步骤

访问百度为例：

• 1.客户端-->服务器端 支持 SSL 版本，非对称算法，随机数 1
• 2.服务器端-->客户端 定下 SSL 使用版本，对称算法，随机数 2，证书（从 CA 获取）
• 3.客户端 证书认证
• 4.客户端-->服务器端 随机数 3 Hash(随机数 1，随机数 2)==XXX
• 5.服务器端 判断 XXX==Hash(随机数 1，随机数 2)，查看客户端传来的 XXX 和自身 hash 计算的 XXX 是否一致，认证成功后，随机数 1,2,3 生成 K
• 6.服务器端-->客户端 hash(第一，第二，第四步) 所有的值生成一个数值 ZZ
• 7.客户端 也生成一个数值 ZZ hash(第一，第二，第四步) =ZZ，查看本地生成的是否和服务器端传送的一致，一致则也用随机数 1,2,3 生成一个 K，后续使用 K 进行对称加密