HTTP


HTTPS

加密方式：

采用对称加密和非对称加密结合的混合加密：
  • 对称加密（AES）：只是用一个密钥，运算速度快，密钥必须保密，无法做到安全的密钥交换。（建立完SSL/TLS连接之后，全部使用对称加密的方式加密明文数据）。
  • 非对称加密（RSA、ECDHE（为了防止私钥泄漏））：使用两个密钥：公钥和私钥，公钥可以任意分发而私钥保密，解决了密钥交换的问题但是速度慢（主要用途就是交换密钥）。

补充：

  • 公钥加密，私钥解密。目的是保证内容传输的安全。因为公钥加密的内容，其他人是无法解密的，只有持有私钥的人，才能解密出实际的内容
  • 私钥加密，公钥解密。目的是保证消息不会被冒充。因为私钥是不可泄露的，如果公钥能正常解密出私钥加密的内容，就能证明这个消息来源于持有私钥身份的人发送的  

HTTPS的应用数据是如何保证完整性

TLS协议分为 握手协议 和 记录协议
握手协议：TLS 四次握手的过程，负责协商加密算法 和 生成对称密钥，后续用此密钥来保证应用程序数据；
记录协议：负责保护应用程序数据并验证其完整性和来源 {
       1、消息被分割成多个较短的片段，然后分别对每个片段进行压缩
       2、经过压缩的片段会被加上 消息认证码（MAC 值，通过 Hash 算法生成），为了保证完整性并进行数据的认证。通过附加消息认证码的 MAC 值 ，可以识别出篡改。与此同时，为了防止重放攻击，在计算消息认证码时，还加上了片段编码
       3、通过对称加密，加密压缩的片段再加上消息认证码
       4、经过加密的数据再加上由数据类型、版本号、压缩后的长度组成的报文就是最终的报文数据
}



SSL/TLS协议基本流程：

SSL/TLS的【握手阶段】涉及 四次 通信：

  1. 客户端发送请求，包含TLS的版本号、支持的密码套件列表（用于生成随机数）、生成的随机数。
  2. 服务器响应请求，确定TLS的版本号是否支持、从密码套件列表中选择一个套件生成随机数、数字证书。
  3. 客户端验证证书后，发送请求包含产生新的随机数，通过证书里面的公钥加密随机数。
  4. 服务器响应请求，通过私钥进行解密，一共得到三组随机数。通过对称加密生成会话密钥（对称密钥），之后的交互就使用这个会话密钥进行加密解密。
  5. 客户端、服务器分别发送两种请求：告诉对方开始使用会话密钥进行加密发送消息，将所有发送的信息进行摘要，再通过会话密钥加密之后进行验证是否被中途篡改过。
  6. 之后就用会话密钥进行加解密HTTP请求和响应了。

CA流程

  1. 服务端生成公钥和私钥，CA生成公钥和私钥，并把CA的公钥存放在浏览器或者操作系统中；
  2. 服务端向CA发送公钥，CA用私钥对服务端的公钥进行加密生成数字证书，并颁布返回给服务端；
  3. 客户端收到服务端响应的数字证书，开始验证，使用CA的公钥对数字证书进行解密（双向的，也就是公钥可以解密私钥），得到服务端的公钥，并使用其对随机数进行加密发送；
  4. 服务端收到用私钥对其进行解密。

CA签发证书：

  1. 首先CA 会把持有者的公钥、用途、颁布者、有效时间等信息打成一个包，然后对这些信息进行Hash计算，得到一个Hash值
  2. 然后CA 会使用自己的私钥将该 Hash 值加密，生产 Cerificate Signature ，也就是 CA 对证书做了签名
  3. 最后将 Certificate Signature 添加在文件证书上，形成数字证书

客户端校验服务端端数字证书：

  1. 首先客户端会使用相同的 Hash 算法获取该证书的 Hash 值 h1
  2. 通常浏览器和操作系统中集成了 CA 的公钥解密 Certificate Signature 内容，得到一个 Hash 值 h2
  3. 最后 h1 和 h2，如果值相同，则为可信赖的证书，否则认证该证书不可信

解释

密码套件包含：密钥交换算法（RSA）+签名算法+对称加密算法（AES）+摘要算法。
数字证书的作用就是用来认证公钥持有者的身份，防止冒充。
数字证书的由来：
  • TLS证书部署服务器时，证书文件中包含一对公钥和私钥。服务器将自己的公钥注册到CA（数字证书认证机构）、CA用自己的私钥将服务器的公钥数字签名并颁发数字证书。
  • 同时CA也有可能不直接颁发证书，而是通过证书链来实现。原因在于：为了保证根证书的绝对安全性，将根证书隔离地越严格越好，不然根证书如果失手了，整个信任链都会有问题。通常浏览器和操作系统中集成了CA的公钥信息。
验证证书：从浏览器和操作系统中的CA获取公钥信息、与服务器发送的数字证书里面的公钥信息进行比对，证明数据证书的可信性。


总结

  • 就是想使用对称加密的方式进行加密，但是只有一个密钥无法做到安全交换，所以需要非对称加密实现密钥的交换问题，也就是客户端和服务器都获得一样的密钥。
  • 所以TLS的前两次握手为了：传输并保存彼此的随机数、验证是否支持TLS协议、传递密码套件明确加密算法。（感觉有点像初始化的意思）
  • 客户端验证证书，同时使用证书里面的公钥对随机数进行加密，服务器使用私钥进行解密，一共获得三组随机数，将三组随机数进行对称加密。获取会话密钥，以后请求和响应就用这个会话密钥。
  • 最后客户端、服务器分别发送两种请求为了：告诉对方开始使用会话密钥加密，同时验证所有发送信息的安全性。