HTTPS 加密算法过程

Posted 2023-03-09

1、HTTP 协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）：是客户端浏览器或其他程序与Web服务器之间的应用层通信协议 。

2、HTTPS 协议（HyperText Transfer Protocol over Secure Socket Layer）：可以理解为HTTP+SSL/TLS， 即 HTTP 下加入 SSL 层，HTTPS 的安全基础是 SSL，因此加密的详细内容就需要 SSL，用于安全的 HTTP 数据传输。

3、SSL（Secure Socket Layer，安全套接字层）：1994年为 Netscape 所研发，SSL 协议位于 TCP/IP 协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。

4、TLS（Transport Layer Security，传输层安全）：其前身是 SSL，它最初的几个版本（SSL 1.0、SSL 2.0、SSL 3.0）。

如上图所示 HTTPS 相比 HTTP 多了一层 SSL/TLS。

1、对称加密

有流式、分组两种，加密和解密都是使用的同一个密钥。

例如：DES、AES-GCM、ChaCha20-Poly1305等

2、非对称加密

加密使用的密钥和解密使用的密钥是不相同的，分别称为：公钥、私钥，公钥和算法都是公开的，私钥是保密的。非对称加密算法性能较低，但是安全性超强，由于其加密特性，非对称加密算法能加密的数据长度也是有限的。

例如：RSA、DSA、ECDSA、 DH、ECDHE

3、哈希算法

将任意长度的信息转换为较短的固定长度的值，通常其长度要比信息小得多，且算法不可逆。

例如：MD5、SHA-1、SHA-2、SHA-256 等

4、数字签名

签名就是在信息的后面再加上一段内容（信息经过hash后的值），可以证明信息没有被修改过。hash值一般都会加密后（也就是签名）再和信息一起发送，以保证这个hash值不被修改。

C++音视频开发学习资料 ：点击 音视频开发（资料文档+视频教程+面试题）（FFmpeg+WebRTC+RTMP+RTSP+HLS+RTP）

HTTP协议在浏览器/服务器间进行数据的传输是明文的，不做任何的加密，通俗来说，就是“裸奔”，这样会产生什么样的问题那，我们来举一个例子：

在这里插入图片描述

上述我们通过两个人物模仿了服务器和客户端的交互，我们可以看出，小明和小花之间进行数据通信的时候采用的是明文传输的、那么此时很有可能被中间人获取信息、并进行数据篡改，这种行为就叫 中间人攻击。

所以 HTTP 传输面临的风险有：

（1） 窃听风险：黑客可以获知通信内容。

（2） 篡改风险：黑客可以修改通信内容。

（3） 冒充风险：黑客可以冒充他人身份参与通信。

哈哈、此时你是不是不能很愉快的上网冲浪了呀，别担心，我们此时可以对明文进行加密：

这样是不是比原来安全多了呀！但是这样就足够安全了吗？显然不是的，如果小明和小花在第一次聊天的时候，信息被中间人截取到了，那么中间人是不是也就有密钥了，同样可以对数据进行加解密和修改了那

这可怎么办那？ 加密的数据还是不安全的啊？ 别急，上面我们采用的是对称加密（换句话说就是我们发送的密钥技能加密、也能解密，那么中间人只要拿到密钥消息对他而言就是透明的了），我们还可以采用非对称加密方式进行加密数据(非对称加密一般都会有一个私钥和公钥组成。可以通过公钥加密，私钥解密，也可以通过私钥加密，公钥解密两种方式) ，对密钥的传送在格外加一层保护，当小明和小花在建立通信的时候，小花会把公钥KEY发送给小明，当小明拿到公钥KEY 后，会自己生成一个 密钥 KEY2 , 并用 KEY 对KEY2 进行加密（此时小明用的是公钥加密）

在通信过程中，即使中间人一开始就获取到了公钥KEY ,但是他不知道私钥，就对数据无法进行解密，仍旧是没办法获取KEY2。这样加密后，数据是不是就安全多了呀。这种情况下就可以和妹子愉快的进行聊天了吗？别急、所谓道高一尺魔高一丈，常言道：流氓不可怕，就怕流氓有文化。这种状态下我们的数据，相当来说是比较安全的，但是如果此时中间人获取公钥后，发送给小明一个伪公钥，又会产生什么问题那？

好吧，说到这里，大家是不是快恨死这个中间人了啊，哈哈~~~还有据俗话别忘记了，魔高一尺道高一丈，对于这种情况。我们可以借助与第三方证书平台，证书平台具备产生证书的功能，服务器（小花）可以去证书机构申请证书，证书机构通过小花提供的信息（网址、机构、法人等、公钥），生成公钥和私钥（证书机构的），通过私钥进行数据的非对称加密生成证书、将证书颁发给小花。那么此时小花就可以在进行数据交互的时候，传递证书了。

小明只需要知道证书的发证机构、就可以很方便的获取到证书的公钥、从而对证书进行校验并获取公钥、然后进行后续的操作。

那么此时小伙伴是不是又有疑问了，如果 中间人 获取到证书、并伪造证书给小明、怎么破？？？

不错不错、如果大家有这个想法的话，说明大家都在认真思考了。那么我们假设中间人获取到了证书、中间人也可以在证书机构获取公钥，并通过证书机构公钥获取 服务器发送的公钥，中间人此时也可以自己生成公钥，并向证书机构申请证书、并发送伪证书给小明，但是因为证书是经过签名认证的，包含（网址、机构、法人等、公钥）等信息，小明在拿到伪证书后，通过证书公钥很容易就发现证书是不合法的(网址、法人的信息可定不符，否则申请不到证书的)。

上述我们分享的内容就是HTTPS的主体思想，HTTPS增加了SSL安全层，上述介绍的所有认证流程都是在SSL安全层完成验证的。今天我就分享HTTPS的实现原理就说这么多了。 ﹏

HTTPS 缺点：

（1）SSL 证书费用很高，以及其在服务器上的部署、更新维护非常繁琐。

（2）HTTPS 降低用户访问速度（多次握手）。

（3）网站改用HTTPS 以后，由HTTP 跳转到 HTTPS 的方式增加了用户访问耗时（多数网站采用302跳转）。

（4）HTTPS 涉及到的安全算法会消耗 CPU 资源，需要增加大量机器（https访问过程需要加解密）。

参考技术A HTTPS协议在通信时，首先会采用公钥加密的方式，把密钥进行公钥加密，然后传输给服务器，服务器使用私钥解密出密钥后，客户端和服务器即可建立起安全的访问通道。在接下来的通信就会采用速度更快的共享密钥加密的方式进行数据传输。这样HTTPS协议就既拥有公钥加密的安全性，同时也拥有了通用加密的高速的两个优点。
对称加密：加密和解密用同一个密钥，客户端对数据加密，服务端解密拿到数据
非对称加密：使用公钥和私钥，公钥加密的内容只能私钥解开，私钥加密的内容所有公钥都能解开；私钥只保存在服务器端，公钥可以发送给所有客户端，可以保证客户端通过公钥加密的内容中间人无法破解。 参考技术B HTTPS使用传输层安全(TLS)/SSL协议来加密客户端和服务器之间的通信。该协议使用非对称加密来加密这些通信，从而创建私钥和公钥来保护通信。