HTTPS原理02 -- 如何实现加密

本文介绍什么是TLS/SSL:

HTTPS原理02 -- 如何实现加密

加密传输存在 对称加密 和 非对称加密

一、对称加密传输br/>当客户端发送Hello字符串的时候,在进行信息传输前,采用加密算法(秘钥S)将hello加密程xxxxx8&*21!@#进行传输,即使中间被****劫持了,如果没有对应的秘钥S也无法知道传出的信息为何物,在上图中信息的加密和解密都是通过同一个秘钥进行的,对于这种加密我们称之为对称加密,只要A和B之间知道加解密的秘钥,任何第三方都无法获取秘钥S.
风险点:由于server和所有的client都采用同一个秘钥S,则×××们作为一个client也可以获取到秘钥S,所以在实际的通讯中,一般不会采用同一个秘钥,而是采用不同的秘钥加解密

二、非对称加密
特点是私钥加密后的密文,只要是公钥,都可以解密,但是反过来公钥加密后的密文,只有私钥可以解密。
私钥只有一个人有,而公钥可以发给所有的人。
基于上述的特点,我们可以得出如下结论:
(1)公钥是开放给所有人的,但私钥是需要保密的,存在于服务端
(2)服务器端server向client端(A、B.....)的信息传输是不安全的:因为所有人都可以获取公钥
(3)但client端(A、B.....)向server端的信息传输确实安全的:因为私钥只有server端存在

三、非对称加密算法进行对称加密算法协商过程
HTTPS原理02 -- 如何实现加密

安全的获取公钥

思考点:如果使用非对称加密算法,我们的客户端A,B需要一开始就持有公钥,要不没法开展加密行为啊。
这下,我们又遇到新问题了,如何让A、B客户端安全地得到公钥?

HTTPS原理02 -- 如何实现加密

client获取公钥最最直接的方法是服务器端server将公钥发送给每一个client用户,但这个时候就出现了公钥被劫持的问题,如上图,client请求公钥,在请求返回的过程中被×××劫持,那么我们将采用劫持后的假秘钥进行通信,则后续的通讯过程都是采用假秘钥进行,数据库的风险仍然存在。在获取公钥的过程中,我们又引出了一个新的话题:如何安全的获取公钥,并确保公钥的获取是安全的, 那就需要用到终极武器了:SSL 证书(需要购买)和CA机构

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如上图所示,在第 ② 步时服务器发送了一个SSL证书给客户端,SSL 证书中包含的具体内容有证书的颁发机构、有效期、公钥、证书持有者、签名,通过第三方的校验保证了身份的合法,解决了公钥获取的安全性

以浏览器为例说明如下整个的校验过程:
(1)首先浏览器读取证书中的证书所有者、有效期等信息进行一一校验
(2)浏览器开始查找操作系统中已内置的受信任的证书发布机构CA,与服务器发来的证书中的颁发者CA比对,用于校验证书是否为合法机构颁发
(3)如果找不到,浏览器就会报错,说明服务器发来的证书是不可信任的。
(4)如果找到,那么浏览器就会从操作系统中取出 颁发者CA 的公钥,然后对服务器发来的证书里面的签名进行解密
(5)浏览器使用相同的hash算法计算出服务器发来的证书的hash值,将这个计算的hash值与证书中签名做对比
(6)对比结果一致,则证明服务器发来的证书合法,没有被冒充
(7)此时浏览器就可以读取证书中的公钥,用于后续加密了

总结一下:
HTTPS要使客户端与服务器端的通信过程得到安全保证,必须使用的对称加密算法,但是协商对称加密算法的过程,需要使用非对称加密算法来保证安全,然而直接使用非对称加密的过程本身也不安全,会有中间人篡改公钥的可能性,所以客户端与服务器不直接使用公钥,而是使用数字证书签发机构颁发的证书来保证非对称加密过程本身的安全。这样通过这些机制协商出一个对称加密算法,就此双方使用该算法进行加密解密。从而解决了客户端与服务器端之间的通信安全问题。

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