【一听就懂】https机制原理

现在网站已经普及https协议，作为开发者，我们知道如何通过代码和操作实现
也有很多学员停在了按照操作手册实现，而对它理解的不够深入，特录制视频和写下这篇科普文，系统通过视频讲解让大家对https大致机制有理解
当然，内部还涉及到证书链等相关知识，我们后面再单独录制视频讲解
讲解视频 b站：【一听就懂】https协议原理

1.网络传输的安全性

• http 协议：不安全，未加密

• https 协议：安全，对请求报文和响应报文做加密

2.对称加密与非对称加密

2.1 对称加密

• 特点：

  加解密使用 相同 秘钥 高效，适用于大量数据的加密场景 算法公开，安全性取决于秘钥大小，但秘钥越大效率越低，需要权衡在安全和效率中做权衡

• 缺点：

  算法本身安全，但使用场景不够安全，因为解密和加密都是同一个秘钥

2.2 非对称加密

• 使用 匹配的一对密钥 来分别进行加密和解密，这两个秘钥是公开密钥（public key，简称公钥）和私有密钥（private key，简称私钥）

• 注意：公钥加密的数据 只能 用 对应的私钥解密，同理，私钥加密的数据 只能用 对应的公钥解密

• 算法：RSA、ECC、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H 等

• 特点：安全性高

• 缺点：加解密复杂，效率低，耗时较长

• 用法概要：

  • 加密：对数据做加密

  • 签名：证明数据是谁发的

2.3 非对称加密用法

• 准备工作：

  1.生成一对匹配的 私钥 和 公钥 (ps：公钥其实是根据私钥生成的)

  2.将公钥公布给外界

2.3.1 公钥加密

• 场景： 用来针对互联网上加密数据传递

  Linda 用 James的公钥 对数据进行加密，然后发给 James，James用自己的私钥解密

因为一个公钥加密的数据 只有 对应的 私钥才能解密，所以密文很安全
补充：如果要在网络上相互发送密文，可以让对方也发对方的公钥过来，用对方的公钥来加密

2.3.2 私钥签名

• 场景： 目的是为了将明文公布给别人，同时证明是自己发的；可以防止明文被篡改。

  第一步： James 用 James的私钥 对明文的hash值进行加密，把密文(签名)和明文一起发给 Linda

第二步： Linda 用 James的公钥 进行解密，解密后的明文hash值 和 接收到的明文的hash值进行对比，如果一样则是 James 发的

3. https协议

• 端口 443
  

3.1 问题

• Q1：如何在网络中安全的将数据加密 传给 对方呢？

  • A1：加密

• Q2：用什么方式加密么？

  • A2：对称加密 -> 秘钥传送安全问题

  • A2：非对称加密 -> 公钥传送安全问题

• Q3：解决方案

  • A3：使用 权威认证机构(CA) 来证明 网站的公钥没被篡改 – https

3.2 基本流程

• 操作系统内置 权威证书认证机构(CA-CertificateAuthority)的 机构证书X

• 网站A 获取认证证书

  • 生成自己的 公钥A 和 私钥A

  • 找认证机构 生成 网站A证书，并保存在服务器中

    • 证书(SSL)包含信息：

      • 网站的域名，证书有效期，证书颁发机构

      • 网站自己的公钥A等

• 浏览器 请求获取 网站A证书

• 浏览器 用 机构证书X 解密 网站A证书

  • 解密成功：获取 网站A公钥(只要解密成功，就说明 是 机构认证的)

  • 解密失败：认证失败

• 浏览器 将自己的秘钥 发给服务器

  • 使用对称加密算法 生成 会话秘钥B

  • 使用网站A公钥 对 会话秘钥B 做加密，并发给 服务器

• 浏览器和服务器 使用 浏览器会话秘钥B 来对 请求报文 和 响应报文 做加密

3.2 证书认证机构

• 如果证书颁发机构过多的话，不容易识别，防伪和管理，于是形成了少数几家国际权威的证书颁发机构，这些机构非常权威，默认是所有人都可信的，它们成为根证书。

• 但是除了这些机构外，其他的机构也需要被信任，因而，需要这些权威的机构去授信颁发证书，于是就形成了一级证书机构，一级证书机构又可以继续授信下级机构，于是成为树状结构，对于任何一个组织到根证书就是链状结构。

3.3 CA证书的保存

• 保存在系统中

文末：后面计划出证书链的文章和视频，敬请关注哈 ：）