通俗易懂讲解，彻底弄懂 https 原理本质（五）https 的过程

一、数字证书的验证

        小花收到了小明的数字证书，首先要验证此数字证书是不是CA颁发的。

        因为我们电脑、手机的操作系统里面，都会内置CA机构的数字证书。

        所以，小花就可以对数字证书进行验证。

知识回顾

摘要：单向加密算法，比如md5对证书整个内容加密的结果就叫摘要，也叫做证书的指纹；

签名：小明用私钥对摘要进行加密出来签字串，就叫做签名。

验签：用公钥对签名进行解密出来的摘要和原来的对比，就叫做验签。

数字证书的验证流程，如下：

1. 小花用内置的CA的数字证书，得到CA的公钥。
2. 小明的数字证书 M 。小花用小明的公钥对证书M里面的签名进行解密，得到摘要D1。
3. 小花根据证书M的摘要算法md5对证书整个内容计算得到摘要D2。
4. 小花对比摘要D2和D1 是否相等。是则说明此证书就是CA颁发的；否则说明此证书不是CA颁发的，是有风险的，不安全的。

        证书验证通过后，就说明此证书是CA颁发的。那么，小花就可以从数字证书中拿到小明的公钥了。因为小明在申请数字证书时，数字证书中所有者是小明，CA是会验证小明的身份的，所以数字证书中小明的公钥是真实的。

        至此，小明终于把公钥安全的传输给了小花了。

        这件事的成立 ，接下来我们的工作就好做多了，接下来，我们看一下具体的传输过程。

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二、 完整的传输过程

        通过前面所有的关卡后，我们最后梳理一下完整的传输过程。

1. 小明把写完的信，附加上摘要算法MD5， 以及通过MD5算出来的摘要；
2. 小明用私钥，对摘要进行加密得到签名；
3. 小明把摘要算法、摘要、签名都附加到信件上，连同数字证书一起发送给小花；
4. 小花收到信后，首先用CA数字证书拿到CA公钥对小明的数字证书进行验证；
5. 小花发现验证通过后，会从证书中拿到了小明的公钥；
6. 小花有了小明的公钥，接下来就对信件内容进行验证；
7. 小花用小明的公钥对信件的签名解密，得到信件摘要D1；
8. 小花用摘要算法对信件运算，得到信件摘要D2；
9. 小花对比 D1 是否等于D2；
10. 如果不相等，说明信件被人篡改过，不安全；
11. 如果相等，说明，信件内容没有被篡改过；
12. 相等的情况，小花就拿到了信件的内容。

        以上所有的内容，是数字证书，加密解密，签名，验签的过程，还没有正式讲 https 的过程呢。

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三、https 的过程

        我们先看一张图。

         我们以访问 www.helloworld.net 网站为例，讲解https的过程。

（1）网站申请证书阶段

1. 网站向CA机构申请数字证书（需要提交一些材料，比如域名）；
2. CA向证书中写入摘要算法，域名，网站的公钥等重要信息；
3. CA根据证书中写入的摘要算法，计算出证书的摘要；
4. CA用自己的私钥对摘要进行加密，计算出签名；
5. CA生成一张数字证书，颁发给了 www.helloworld.net；
6. 网站的管理员，把证书放在自己的服务器上；

（2）浏览器验证证书阶段；

1. 浏览器在地址栏中输入https://www.helloworld.net，并回车
2. 服务器将数字证书发送给浏览器；
3. 浏览器用操作系统内置的CA的数字证书，拿到CA的公钥；
4. 浏览器用CA公钥对 www.helloworld.net 的数字证书进行验签；
5. 具体就是，浏览器用CA公钥，对helloworld的数字证书中的签名进行解密，得到摘要D1；
6. 浏览器根据helloworld数字证书中的摘要算法，计算出证书的摘要D2；
7. 对比 D1和D2 是否相等。；
8. 如果不相等，说明证书被掉包了；
9. 如果相等，说明证书验证通过了；

（3）协商对称加密密钥阶段

1. 浏览器验证数字证书通过以后；
2. 浏览器拿到数字证书中的公钥，也就是 www.helloworld.net 网站的公钥；
3. 浏览器就用网站的公钥对密钥S进行加密，加密以后的密文发送给服务器；
4. 服务器收到密文后，用自己的私钥进行解密，得到密钥S；
5. 此后浏览器，服务器双方就用密钥S进行对称加密的通信了；

至此，https过程结束。

        过程那么多，抓住几个关键的问题去理解会更简单。其实本质上还是两个人如何安全高效的进行通信。

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四、总结

        最后，我们简单的总结一下。

question：小明和小花安全的通信，怎么做？

答：通过加密

question：通过哪种加密方式通信，更高效？

答：对称加密。因为，单向加密，没办法解密，不行。非对称加密，太慢，也不行。只有对称加密，速度快。

question：采用对称加密，密钥S 怎么安全传输？

答：小花使用小明的公钥，对密钥S进行加密，传给小明。小明用自己的私钥解密。

question：小明如何安全的把自己的公钥传输给小花？

答：使用数字证书。​具体就是小明向CA申请一个自己的数字证书，把自己的公钥放在证书中，小明再将数字证书发送给小花。

question：小花如何验证数字证书的真实性？

答：小花用操作系统内置的CA的数字证书，拿到CA的公钥，用CA的公钥，对数字证书进行验签

验签通过，说明数字证书是真的。

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       系统文章，就写完了。解决的问题是双方通信如何采用安全高效的方式进行。

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