常见数据加密方式及HTTPS相关概念

相信大多数WEB工程师开发时都会考虑到数据在网络上传输的安全性，肯定也涉及到加密的一些方式，如果我们想要做一个有支付平台的网站，安全性肯定处于首位，下面我将谈下自己对数据加密这块的理解。

数据加密方式

我学习到的常见数据加密方式共三种，分别是散列、对称加密、非对成加密，严格的来说散列（摘要算法）只能用于认证。

散列通过对要传输的数据进行HASH计算以混淆数据达到数据传输的安全，散列的长度越长安全性越高，但是性能也越差，散列还可以通过在待传输数据后面加盐值（额外的字符串）进一步提高安全性，散列的弊端就是客户端对数据加密进行传输后，服务端只能进行验证数据是否完整，不能进行解密。

对称加密，指服务端和客户端预先规定好一个密钥，客户端将请求的数据经密钥加密后送达服务端，服务端负责解密数据，这种对称加密的方式不能保证密钥的安全性（即服务端通过网络将密钥传递给客户端时也可能会被中间人劫持）。

非对称加密有一对密钥，公钥/私钥，服务端通过私钥生成公钥，然后将公钥传递给客户端，保证了私钥不会被其他人获取到，客户端将数据通过公钥加密后传输，服务端通过私钥解密保证了数据的安全性，弊端是网络存在中间人截获服务端发送的数据可以篡改数据。

在说HTTPS之前要了解一个概念，非对称加密不光有公钥加密私钥解密的思想，还有私钥加密公钥验证的用法。具体的就是，服务端用私钥将待发送的数据加密（私钥加密后的数据叫做数字签名），客户端通过公钥进行反解密，这个传输的数据通过散列得到摘要，服务端同时将摘要和数字签名发送至客户端，客户端公钥验证后通过同样的摘要算法比对服务端传过来的摘要，比对成功即验证服务端成功，并且同时保证了数据的完整性。

HTTPS

HTTPS由HTTP协议加上SSL（Secure Socket Layer）安全套接层，TLS作为SSL的一个标准化存在也可以用作安全套接层。HTTPS由最初的HTTP协议发展而来，HTTP协议在网络上是明文传输的不能保证数据的安全性，而HTTPS通过在HTTP与TCP之间添加一层安全套接层来保证数据传输的安全性。

HTTPS能够保障三个方面：

1. 数据安全性（加密）
2. 数据完整性
3. 服务端正确（认证）

HTTPS加密的流程，

1. 客户端（通常是浏览器）发起数据请求，服务端将其证书传输给客户端
2. 客户端检验自己的根证书是否匹配服务端证书，匹配则执行下一步
3. 客户端用跟服务端一样的散列算法计算待发送数据的摘要，客户端使用对称算法将摘要加密一次，客户端使用证书内的公钥加密对称算法的密钥，客户端发送摘要、对称加密后的数据、非对称加密后的密钥。
4. 服务端接收到数据，通过自己的私钥解密客户端传来的密钥，接着用密钥解密数据，然后使用散列算法计算一次数据，如果跟客户端发送的摘要一样，服务端响应这次请求，否则拒绝这次请求。

看到这里，读者可能有点迷惑了，怎么突然冒出来一个证书，那么证书到底是什么东西呢？

其实证书就是经过包装后的公钥，证书可以由自己进行派发（通常会需要浏览器自行选择安装证书），也可以由比较权威的证书发放中心发放。

如果自己需要申请证书，首先需要自己提供一个公钥以及其他譬如公司信息、公司名称等。然后认证中心会发放证书，并且该证书在浏览器端也得到信任。

证书说白了就是一个认证的机制，通常我们只需要认证网站的提供者即可，比如说我们访问淘宝网站，你要在网站上面消费，你怎么保证该网站是真的淘宝网站，这个时候就需要我们的证书进行认证了，这里也体现出证书的发放者必须具有公认的权威性，然后你自己的浏览器会对淘宝网的证书进行认证，认证通过就可以愉快的购物了。

通过HTTPS认证后的网站，在每次数据传输时都保证了在安全的SSL通道上面进行传输，如果想要增加额外的加密操作也可以，不过我感觉HTTPS加密考虑的已经够彻底了，对于一般的网站也没有太大的必要进行其他安全方面的控制。

证书链，网站服务提供者申请的证书并不是简单的一级证书，还包括中间证书以及根证书，我们通过中间证书保证了用户实际使用的证书（user-cert）是合法的，通过根证书保证提供user-cert的中间证书提供者是合法的，根证书颁发机构实则是真正颁发证书。

证书链给我的感觉和域名层级差不多，都是通过层层把控来保证最终的申请者的合法性。