隨著安全問題越來越被重視，公司也全面替換了HTTP為HTTPS。2015年iOS9的ATS到今年蘋果更是放出話來，2017年全面支持HTTPS缘挽，不支持的App，在審核的時(shí)候可能會遇到麻煩呻粹。鑒于此壕曼，我有了寫這一系列文章的沖動，文章從最基本的知識點(diǎn)著手等浊，一點(diǎn)點(diǎn)剖析腮郊，盡量把HTTPS這個(gè)東西說明白。此系列共四篇文章(有可能會出一篇進(jìn)階篇講述攻防相關(guān)知識)筹燕，本人從事iOS開發(fā)轧飞，其他端的實(shí)際運(yùn)用不做敘述，但是前三篇的原理部分是通用的都可以看撒踪。四篇文章分別為：
- 第一篇：加密和哈希
- 第二篇：數(shù)字簽名和數(shù)字證書
- 第三篇：HTTPS的核心SSL/TSL協(xié)議
- 第四篇：iOS中的實(shí)際運(yùn)用
此篇文章的邏輯圖
加密(Encrypt)
- 加密的概念：簡單來說就是一組含有
參數(shù)k的變換E过咬。信息m通過變換E得到c = E(m)。原始信息m為明文制妄，通過變換得到的信息c為密文掸绞。從明文得到密文的過程叫做加密，變換E為加密算法耕捞，參數(shù)k稱作秘鑰衔掸。同一個(gè)加密算法烫幕，可以取不同的密鑰，得出不同的加密結(jié)果具篇。從密文c恢復(fù)明文m的過程稱作解密纬霞，解密算法D是加密算法E的逆運(yùn)算。解密算法也有參數(shù)驱显，稱作解密算法的秘鑰。 - 加密的方式：
私鑰密碼(對稱加密)和公鑰密碼(非對稱加密)瞳抓。
私鑰密碼(對稱加密)
私鑰密碼實(shí)例-凱撒(J.Caesar)密碼：
公元前羅馬皇帝凱撒
(J.Caesar)曾用密碼傳遞作戰(zhàn)命令埃疫。他的加密方法是把每個(gè)字母按字母表的順序向后移動3位，最后3個(gè)字母依次變成前3個(gè)字母孩哑。例如栓霜，"take action at middle night"，經(jīng)過加密變成"wdnhdfwlrqdwplqqohqljkw"(忽略掉空格)横蜒。(這個(gè)加密算法應(yīng)該都不陌生胳蛮，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)雙向循環(huán)鏈表部分應(yīng)該都實(shí)現(xiàn)過的)
凱撒密碼的加密算法是把字母按字母表的順序循環(huán)移動
k位，取k=3就是凱撒所用的加密算法丛晌。如果用數(shù)字0 ~ 25分別表示26個(gè)字母仅炊，算法可表示成E(i) = (i + k)mod26, i = 0, 1, ..., 25,其中k就是加密秘鑰。凱撒密碼的解密算法是D(i) = (i - k) mode 26, i = 0, 1, ..., 25澎蛛。其中k就是解密秘鑰抚垄。它的解密算法的秘鑰與加密算法的秘鑰相同。
私鑰密碼
由以上例子可以看出谋逻。私鑰加密的秘鑰是對稱的呆馁，只要知道加密秘鑰就能推出解密秘鑰(所以稱為對稱加密)。通信雙方分別持有加密密鑰和解密密鑰毁兆，密鑰對外是絕對保密的浙滤，必須通過秘密渠道傳送 。常見的對稱加密算法有：DES气堕、3DES纺腊、TDEA、Blowfish送巡、RC2摹菠、RC4、RC5骗爆、IDEA次氨、SKIPJACK、AES摘投。
公鑰加密(非對稱加密)
公鑰加密概念
迪菲(W.Diffie)和赫爾曼(M.Hellman)于1976年提出公鑰密碼的思想煮寡，這種密碼是非對稱的虹蓄，也就是說，不能從加密密鑰推算出解密密鑰幸撕，所以又稱之為非對稱加密薇组。加密密鑰不需要保密，可以公開坐儿，稱之為公鑰律胀，只需要保守解密秘鑰稱之為私鑰。公鑰和私鑰是成對的貌矿。常見的非對稱加密算法有：RSA炭菌、Elgamal、背包算法逛漫、Rabin黑低、D-H、ECC酌毡。
公鑰加密簡單舉例：甲乙兩人通信克握，甲將他的加密密鑰(公鑰)公布，任何想與甲通信的人都可以使用這個(gè)加密密鑰將要傳送的信息(明文)加密成密文發(fā)送給甲枷踏，只有甲自己知道解密密鑰(私鑰)菩暗，能夠把密文還原為明文。任何第三方即使截獲到密文也不可能知道密文所傳遞的信息呕寝。
- 兩種加密方式對比如下圖(圖1-0)所示：
基于公鑰密碼的加密和認(rèn)證
加密和認(rèn)證是兩個(gè)不同的概念勋眯，其中加密是保證數(shù)據(jù)的安全性，認(rèn)證是確保用戶的真實(shí)性下梢。只有通信雙方確定是真正要通信的雙方客蹋，通信才有進(jìn)行下去的必要。這也就是認(rèn)證的主要目的孽江。
基于公鑰密碼的加密過程
比如有兩個(gè)用戶Alice和Bob讶坯，Alice想把一段明文通過公鑰密碼的技術(shù)發(fā)送給Bob，Bob有一對公鑰和私鑰岗屏，那么加密解密的過程如下：
1辆琅、Bob將他的公鑰傳送給Alice。
2这刷、Alice用Bob的公鑰加密她的消息婉烟，然后傳送給Bob。
3暇屋、Bob用他的私鑰解密Alice的消息似袁。
Alice使用Bob的公鑰進(jìn)行加密，Bob用自己的私鑰進(jìn)行解密。
基于公鑰密碼的認(rèn)證過程
認(rèn)證和加密就不同了昙衅，主要是鑒別用戶的真?zhèn)窝锼＿€是Alice和Bob這兩個(gè)用戶，Alice有一對公私鑰而涉，Alice想讓Bob知道自己是真實(shí)的Alice著瓶，而不是假冒的，因此Alice只要使用私鑰對文件加密發(fā)送給Bob啼县，Bob使用Alice的公鑰對文件進(jìn)行解密材原，如果可以解密成功，則證明Alice的私鑰是正確的季眷，因而就完成了對Alice的身份鑒別华糖。
整個(gè)身份認(rèn)證的過程如下：
1、Alice用她的私鑰對文件加密瘟裸，從而對文件簽名。
2诵竭、Alice將簽名的文件傳送給Bob话告。
3、Bob用Alice的公鑰解密文件卵慰，從而驗(yàn)證簽名沙郭。
Alice使用自己的私鑰加密，Bob用Alice的公鑰進(jìn)行解密裳朋。
基于公鑰密碼的加密和認(rèn)證的思考
在加密過程中病线，思考如何保證Alice拿到公鑰后就能確定是Bob的公鑰，若是篡改的公鑰鲤嫡，通信進(jìn)行下去已經(jīng)無意義送挑。接下來的第二篇文章數(shù)字簽名和數(shù)字證書來解答這個(gè)問題。
哈希(Hash)
哈希與加密是不同的暖眼，概括來說惕耕，哈希
(Hash)是將目標(biāo)文本轉(zhuǎn)換成具有相同長度的、不可逆的雜湊字符串(或叫做消息摘要)诫肠，而加密(Encrypt)是將目標(biāo)文本轉(zhuǎn)換成具有不同長度的司澎、可逆的密文。
兩者有如下重要區(qū)別：
1栋豫、哈希算法往往被設(shè)計(jì)成生成具有相同長度的文本挤安，而加密算法生成的文本長度與明文本身的長度有關(guān)。
2丧鸯、哈希算法是不可逆的蛤铜，而加密算法是可逆的。
這里重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)一下Hash和Encrypt的主要區(qū)別，因?yàn)榻酉聛淼奈恼乱玫竭@兩個(gè)概念昂羡，這里對此不做深究絮记。詳細(xì)介紹可看我下面參考的一篇文章哈希(Hash)與加密(Encrypt)的基本原理、區(qū)別及工程應(yīng)用虐先。
總結(jié)
第一篇講解的都是一些常用的基本概念怨愤，做安全肯定是會經(jīng)常遇見，后續(xù)的幾篇文章也依賴于對這些概念的理解蛹批，所以這里先提一下撰洗。關(guān)于Hash也只強(qiáng)調(diào)了一下和加密的區(qū)別。
參考
- 屈婉玲,耿素云,張立昂. 離散數(shù)學(xué):高等教育出版社
- 詳解公鑰腐芍、私鑰差导、數(shù)字證書的概念
- 哈希(Hash)與加密(Encrypt)的基本原理、區(qū)別及工程應(yīng)用
