從http談到https

一真仲、明文傳輸?shù)膆ttp協(xié)議

http協(xié)議中數(shù)據(jù)是通過明文傳輸?shù)模灰軌蜃サ揭粋€http的網(wǎng)絡(luò)請求包初澎,便可以看到里面的所有內(nèi)容秸应。比如你通過http請求,提交了你的賬戶和密碼碑宴,對應(yīng)的信息是以明文的形式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸软啼。
后來大家覺得不行,要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密延柠,那怎么加密呢祸挪?瀏覽器前端中的js代碼對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,然后傳輸給后臺贞间,后臺再解密贿条?好想法,但是怎么和后臺確定密鑰呢增热?密鑰存哪里呢整以?其實(shí)這種公共的能力,這意味著可以框架層面來做的峻仇,這里的“框架”公黑,實(shí)際上就是升級http,讓它支持這種能力

二础浮、如何進(jìn)行加密

加密一般會有兩種:對稱加密和非對稱加密帆调。對稱加密即加解密用的是同樣的密鑰,非對稱加密則是加解密用的不一樣的密鑰

2.1 方案一:對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對稱加密

這個方法好像很簡單豆同》客戶端和服務(wù)器約定一個密鑰和加密算法,對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過此密鑰進(jìn)行加密影锈。但是問題來了芹务,要加密,客戶端和服務(wù)器就必須先約定密鑰鸭廷,但是最開始的密鑰怎么傳輸呢枣抱?或者不傳輸,大家約定一個辆床,如當(dāng)前時間戳佳晶?但是時間戳太簡單易破解……密鑰的問題解決不了,此方案廢棄

2.2 方案二:對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)非對稱加密

簡單而言讼载,非對稱加密使用一對密鑰:公鑰和私鑰轿秧,用公鑰解密中跌,就只能用私鑰解開,用私鑰加密菇篡,就只能用公鑰解開漩符。公鑰,顧名思義驱还,就是可以公布給別人的密鑰嗜暴,而私鑰就要自己保存了

那么,運(yùn)用非對稱加密议蟆,我們可以:

  1. 客戶端使用服務(wù)器的公鑰加密數(shù)據(jù)闷沥,傳送給服務(wù)器,服務(wù)器使用私鑰解密咪鲜,得到信息
  2. 服務(wù)器使用客戶端的公鑰加密數(shù)據(jù)狐赡,傳送給客戶端,客戶端使用私鑰解密疟丙,得到信息

由于公鑰不要被別人知道颖侄,所以我們一開始可以通過明文交換公鑰,后面的傳輸時享郊,再用各自的公鑰進(jìn)行加密即可

但是問題來了览祖,如果有一開始的明文交換公鑰這一步就有問題呢?A本來想傳輸自己的公鑰給B炊琉,但是傳輸時候被C攔截了展蒂,C知道了A的公鑰(因?yàn)榇藭r是明文),然后C將自己的公鑰傳給了B苔咪,B以為此時公鑰是A的锰悼。同樣,C可以攔截B的公鑰团赏,將自己的公鑰給了A箕般,讓A以為這是B的。那在傳輸信息時候舔清,實(shí)際上是A傳給C丝里,C再傳給B。這樣子C可以篡改信息体谒,而A和B還不知道杯聚。

這里的根本問題是:我收到一個公鑰,這么知道它是誰的公鑰抒痒?
我向某網(wǎng)站發(fā)了一個請求幌绍,求它的公鑰,然而收到的公鑰卻可能不是它的公鑰!太難了呀

這里采用的方法是:

  1. 瀏覽器存有一個對應(yīng)網(wǎng)站的證書傀广,這個證書中有公鑰信息
  2. 客戶端向網(wǎng)站發(fā)起請求痢虹,網(wǎng)站返回一段用其私鑰加密后的信息和一段摘要
  3. 客戶端使用證書中的公鑰解密信息,與一同返回的摘要對比主儡,如果一致,就認(rèn)為公鑰信息屬于對應(yīng)的網(wǎng)站

那如果證書中的公鑰就有問題了呢惨缆?實(shí)際上這個證書是權(quán)威機(jī)構(gòu)(CA機(jī)構(gòu))頒發(fā)的糜值,如果有問題,找他負(fù)責(zé)坯墨。其實(shí)也就是這個權(quán)威機(jī)構(gòu)來承擔(dān)風(fēng)險寂汇,當(dāng)然需要一個網(wǎng)站要讓CA機(jī)構(gòu)頒發(fā)證書,是需要付費(fèi)的捣染,不然他也不愿意承擔(dān)這樣的風(fēng)險骄瓣。有的網(wǎng)站還是使用http,其除了信息安全性要求不高耍攘,證書的費(fèi)用也是一個因素

P.S 在Chrome中按F12打開調(diào)試模式榕栏,選擇Security,可以看到當(dāng)前網(wǎng)站的證書信息

image.png

三蕾各、回到https

上面解決了客戶端獲取服務(wù)器公鑰的問題扒磁,那么服務(wù)器如何知道客戶端的公鑰呢?如果不接這個問題式曲,相當(dāng)于只有單向的加密:從客戶端到服務(wù)器的請求加密而已

注意妨托,既然從客戶端到服務(wù)器的請求加密了,那么我們不就可以利用這來傳送客戶端的公鑰了么吝羞!

簡要流程如下:

  1. 客戶端通過證書確認(rèn)了服務(wù)器的公鑰
  2. 客戶端自己生成了公鑰和私鑰對兰伤,用服務(wù)器的公鑰加密自己的公鑰,傳送給服務(wù)器
  3. 服務(wù)器用自己的私鑰解開信息钧排,得到客戶端的公鑰敦腔。這樣客戶端和服務(wù)器就完成了公鑰的交換,然后開始進(jìn)行通信

上面的加密流程其實(shí)就是TLS做的事情卖氨。當(dāng)然在實(shí)際中会烙,由于使用非對稱加密耗時較長,所以一般通過上面的交換公鑰之后筒捺,服務(wù)器和客戶端會在加密通道中協(xié)商出一個對稱密鑰边败,然后用對稱密鑰來加密后續(xù)的信息屯蹦。

總之,通過這套加密流程,https可以進(jìn)行安全傳輸信息吁伺。HTTPS全稱是HTTP over SSL苍碟,其實(shí)就是通過SSL/TLS加密HTTP數(shù)據(jù)了。

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