网络协议-HTTPS（笔记）

Posted 2021-11-23 硫酸超

HTTPS

◼ HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure），译为：超文本传输安全协议
常称为HTTP over TLS、HTTP over SSL、HTTP Secure
由网景公司于1994年首次提出

◼ HTTPS的默认端口号是443（HTTP是80）
◼ 现在在浏览器上输入http://www.baidu.com
会自动重定向到https://www.baidu.com

SSL/TLS

◼ HTTPS是在HTTP的基础上使用SSL/TLS来加密报文，对窃听和中间人攻击提供合理的防护

◼ SSL/TLS也可以用在其他协议上，比如
FTP → FTPS
SMTP → SMTPS

◼ TLS（Transport Layer Security），译为：传输层安全性协议
前身是SSL（Secure Sockets Layer），译为：安全套接层
◼ 历史版本信息
SSL 1.0：因存在严重的安全漏洞，从未公开过
SSL 2.0：1995年，已于2011年弃用（RFC 6176）
SSL 3.0：1996年，已于2015年弃用（RFC 7568）
TLS 1.0：1999年（RFC 2246）
TLS 1.1：2006年（RFC 4346）
TLS 1.2：2008年（RFC 5246）
TLS 1.3：2018年（RFC 8446）

工作在哪一层

OpenSSL

◼ OpenSSL是SSL/TLS协议的开源实现，始于1998年，支持Windows、Mac、Linux等平台
Linux、Mac一般自带OpenSSL
Windows下载安装OpenSSL：https://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html
◼ 常用命令
生成私钥：openssl genrsa -out mj.key
生成公钥：openssl rsa -in mj.key -pubout -out mj.pem

◼ 可以使用OpenSSL构建一套属于自己的CA，自己给自己颁发证书，称为“自签名证书”

HTTPS的成本

◼ 证书的费用
◼ 加解密计算
◼ 降低了访问速度
◼ 有些企业的做法是：包含敏感数据的请求才使用HTTPS，其他保持使用HTTP
http://www.icbc.com.cn/
https://mybank.icbc.com.cn/

HTTPS的通信过程

◼ 总的可以分为3大阶段
① TCP的3次握手
② TLS的连接
③ HTTP请求和响应

TLS 1.2连接

大概有10个流程，图中省略了中间产生的ACK确认

① Client Hello

TLS的版本号
支持的加密组件（Cipher Suite）列表
✓ 加密组件是指所使用的加密算法及密钥长度等
一个随机数（Client Random）

② Server Hello

TLS的版本号
选择的加密组件
✓ 是从接收到的客户端加密组件列表中挑选出来的
一个随机数（Server Random）

③ Certificate

服务器的公钥证书（被CA签名过的）

④ Server Key Exchange

用以实现ECDHE算法的其中一个参数（Server Params）
✓ ECDHE是一种密钥交换算法
✓ 为了防止伪造，Server Params经过了服务器私钥签名

⑤ Server Hello Done

告知客户端：协商部分结束
◼ 目前为止，客户端和服务器之间通过明文共享了
Client Random、Server Random、Server Params
◼ 而且，客户端也已经拿到了服务器的公钥证书，接下来，客户端会验证证书的真实有效性

⑥ Client Key Exchange

用以实现ECDHE算法的另一个参数（Client Params）
◼ 目前为止，客户端和服务器都拥有了ECDHE算法需要的2个参数：Server Params、Client Params
◼ 客户端、服务器都可以
使用ECDHE算法根据Server Params、Client Params计算出一个新的随机密钥串：Pre-master secret
然后结合Client Random、Server Random、Pre-master secret生成一个主密钥
最后利用主密钥衍生出其他密钥：客户端发送用的会话密钥、服务器发送用的会话密钥等

⑦ Change Cipher Spec

告知服务器：之后的通信会采用计算出来的会话密钥进行加密

⑧ Finished

包含连接至今全部报文的整体校验值（摘要），加密之后发送给服务器
这次握手协商是否成功，要以服务器是否能够正确解密该报文作为判定标准

⑨ Change Cipher Spec

⑩ Finished

到此为止，客户端服务器都验证加密解密没问题，握手正式结束
后面开始传输加密的HTTP请求和响应

Wireshark解密HTTPS

◼ 设置环境变量SSLKEYLOGFILE（浏览器会将key信息导出到这个文件）

◼ 设置完成后，最好重启一下操作系统
◼ 在Wireshark中选择这个文件
编辑 → 首选项 → Protocols → TLS

◼ 如果环境变量不管用，可以直接设置浏览器的启动参数（下图是使用了Rolan进行启动）

配置服务器HTTPS-生成证书

◼ 环境：Tomcat9.0.34、JDK1.8.0_251
◼ 首先，使用JDK自带的keytool生成证书（一个生成免费证书的网站： https://freessl.org/）
keytool -genkeypair -alias mj -keyalg RSA -keystore F:/mj.jks

配置服务器HTTPS-配置tomcat

◼ 将证书*.jks文件放到TOMCAT_HOME/conf目录下

◼ 修改TOMCAT_HOME/conf/server.xml中的Connector

笔记内容大部分来自于小码哥教育