Https学习

Http与Https的区别


简单的讲,Http协议的客户端和服务端通信采用的是明文(post请求也只是将数据放在header中,但依然是明文传输。而Hppts协议的客户端和服务端间通信采用的秘文传输(对称加密和非对称加密相结合)

HTTPS是如何保障安全的


HTTPS其实就是secure http的意思,也就是HTTP的安全升级版。稍微了解网络基础的同学都知道,HTTP是应用层协议,位于HTTP协议之下是传输协议TCP。TCP负责传输,HTTP则定义了数据如何进行包装。

传输加密的流程:原先是应用层将数据直接给到TCP进行传输,现在改成应用层将数据给到TLS/SSL,将数据加密后,再给到TCP进行传输。

tls-ssl-_tcp-ip_protocol.png

HTTPS是如何加密数据的


  1. 握手认证:
    客户端发起一次请求后,服务端返回数字证书,客户端接受到后,生成一个对称密钥,再用服务器下发证书中的公钥对其加密并发送,服务端接受到客户端发送的加密后的对称密钥后用自己的私钥解密,获得对称密钥。到此服务端和客户端都拥有了可以用来加密数据的对称密钥,并且可以保证该密钥没有泄漏。
  2. 传输阶段
    客户端和服务端用上面得到的对称密钥将数据加密后正常传输。

HTTPS如何做到安全的


关于对称加密和非对称加密就不在此赘述了,详见[http://blog.csdn.net/bluishglc/article/details/7585965]

由上面的Https握手过称可以知道,Https的安全性很大程度上取决于服务器下发的公钥,所以先了解下证书:
在正式介绍证书的格式前,必须先科普下数字签名和摘要,然后再对证书进行非深入的介绍。
为什么呢?因为数字签名、摘要是证书防伪非常关键的武器。

数字签名与摘要

简单的来说,“摘要”就是对传输的内容,通过hash算法计算出一段固定长度的串(是不是联想到了文章摘要)。然后,在通过CA的私钥对这段摘要进行加密,加密后得到的结果就是“数字签名”。(这里提到CA的私钥,后面再进行介绍)

明文 --> hash运算 --> 摘要 --> 私钥加密 --> 数字签名

结合上面内容,我们知道,这段数字签名只有CA的公钥才能够解密。
接下来,我们再来看看神秘的“证书”究竟包含了什么内容,然后就大致猜到是如何对非法证书进行预防的了。
数字签名、摘要进一步了解可参考 这篇文章

证书格式

先无耻的贴上一大段内容,证书格式来自这篇不错的文章《OpenSSL 与 SSL 数字证书概念贴
内容非常多,这里我们需要关注的有几个点:

  • 证书包含了颁发证书的机构的名字 -- CA

  • 证书内容本身的数字签名(用CA私钥加密)

  • 证书持有者的公钥

  • 证书签名用到的hash算法

此外,有一点需要补充下,就是:
CA本身有自己的证书,江湖人称“根证书”。这个“根证书”是用来证明CA的身份的,本质是一份普通的数字证书。
浏览器通常会内置大多数主流权威CA的根证书。
如何辨别非法证书
上面提到,XX证书包含了如下内容:

证书包含了颁发证书的机构的名字 -- CA
证书内容本身的数字签名(用CA私钥加密)
证书持有者的公钥
证书签名用到的hash算法
浏览器内置的CA的根证书包含了如下关键内容:

CA的公钥(非常重要!!!)

好了,接下来针对之前提到的两种非法证书的场景,讲解下怎么识别

  • 完全伪造的证书
    这种情况比较简单,对证书进行检查:
    证书颁发的机构是伪造的:浏览器不认识,直接认为是危险证书
    证书颁发的机构是确实存在的,于是根据CA名,找到对应内置的CA根证书、CA的公钥。
    用CA的公钥,对伪造的证书的摘要进行解密,发现解不了。认为是危险证书

  • 篡改过的证书
    假设代理通过某种途径,拿到XX的证书,然后将证书的公钥偷偷修改成自己的,然后喜滋滋的认为用户要上钩了。然而太单纯了:
    1.检查证书,根据CA名,找到对应的CA根证书,以及CA的公钥。
    2.用CA的公钥,对证书的数字签名进行解密,得到对应的证书摘要AA
    3.根据证书签名使用的hash算法,计算出当前证书的摘要BB
    4.对比AA跟BB,发现不一致--> 判定是危险证书

HTTPS的劣势


https的主要缺点就是性能问题。造成https性能低于http的原因有两个:

  1. 对数据进行加解密决定了它比http慢。
  2. 另外一个重要原因的是https禁用了缓存。相关测试数据表明使用HTTPS协议传输数据的工作效率只有使用HTTP协议传输的十分之一。因此对于一个网站来说,只有那对那些安全要求极高的的数据才会选择使用https进行传输。

本文主要来自https://segmentfault.com/a/1190000004523659, 自己做了些修改

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