http&https&证书&数字签名

Posted 2020-06-21 友森

http协议

http是超文本传输协议，是用来网络间传输数据。底层是tcp协议(传输控制协议)。

是一种面向连接的主机对主机层的可靠传输，这里的可靠是指数据丢失极小。Tcp建立一次连接需要经过3次握手，然后才开始传输数据。就是请求-回应-再确认，保证发送和接收。

因此传输数据的效率不及udp数据报文协议（一种非面向连接的不可靠传输协议）。

http协议传输数据，数据在网络间是明文传输的，因此不是很安全，容易被窃取。

https协议

是http协议的安全版，数据传输利用了加密技术，在网络传输中数据就不是处于裸奔状态了。

对称加密和非对称加密

加密有两种，对称加密和非对称加密。

对称加密，即对数据的加密和解密都是用同一个秘钥，这个秘钥由发送方和接收方共同维护。但是共同维护这其中成本较高。

非对称加密，即对数据的加密和解密用不同的秘钥。一般发送方用一个公钥来对发送的数据加密，接收方用一个秘钥来解密。

https采用的加密技术就是非对称加密技术，浏览器端使用服务器提供的公钥进行对数据加密发给服务器，服务器用私钥对数据进行解密。解密后又将要返回的数据用秘钥加密，浏览器又用公钥解密。

有没有发现上面的过程还是有不安全的地方，因为公钥是公开的，在服务器端对数据用秘钥加密后，传输给请求者，这时候其他人就可以截获数据利用公钥解密，这样就可能会发生数据泄露的危险。

有没有更好的解决办法呢。有，就是请求方和服务器之间协议出一个秘钥(具体过程目前不太清楚)。请求方将这个秘钥夹在数据中公钥加密后传输给服务器，服务器用私钥进行解密，从数据中得到这个私钥，然后将要返回的数据用这个私钥加密后传输给请求方。请求方用之前的协议出的秘钥解密。

证书和CA

以上还有一个问题，就是服务器怎么将公钥送到请求者手中呢？就要讲讲证书和CA了。

证书顾名思义，能证明其身份证书。而CA就是颁发安全证书的权威机构。

通常是服务器端会将公钥发给CA，CA会产生一个安全证书，证书里面就包含服务器的公钥。

证书颁发的细节这里先不展开，可以先简单理解为，网站（服务器）向CA提交了申请，CA审核通过后，将证书颁发给网站（服务器），用户访问网站（服务器 ）的时候，网站（服务器）将证书给到用户。

数字签名和摘要

上面说到证书，就要提一提数字签名和摘要了。

数字签名和摘要是要来保证证书的合法有效的强力手段。

摘要就是对传输的内容用hash算法对其计算得到一个固定长度的串，就是摘要了。

然后对摘要用CA的私钥进行加密就属于数字签名了。

必须要用CA的公钥才能解密。

证书包含了如下内容：

1. 证书包含了颁发证书的机构的名字 -- CA
2. 证书内容本身的数字签名（用CA私钥加密）
3. 证书持有者的公钥
4. 证书签名用到的hash算法

CA本身有自己的证书，江湖人称“根证书”。这个“根证书”是用来证明CA的身份的，本质是一份普通的数字证书。

浏览器通常会内置大多数主流权威CA的根证书。

浏览器内置的CA的根证书包含了如下关键内容：

1. CA的公钥（非常重要！！！）

鉴别证书：

完全伪造的证书

这种情况比较简单，对证书进行检查：

1. 证书颁发的机构是伪造的：浏览器不认识，直接认为是危险证书
2. 证书颁发的机构是确实存在的，于是根据CA名，找到对应内置的CA根证书、CA的公钥。
3. 用CA的公钥，对伪造的证书的摘要进行解密，发现解不了。认为是危险证书

篡改过的证书

假设代理通过某种途径，拿到XX的证书，然后将证书的公钥偷偷修改成自己的，然后喜滋滋的认为用户要上钩了。然而太单纯了：

1. 检查证书，根据CA名，找到对应的CA根证书，以及CA的公钥。
2. 用CA的公钥，对证书的数字签名进行解密，得到对应的证书摘要AA
3. 根据证书签名使用的hash算法，计算出当前证书的摘要BB
4. 对比AA跟BB，发现不一致--> 判定是危险证书

 

 参考了园里大神的文章 http://www.cnblogs.com/chyingp/p/https-introduction.html