面試官：HTTPS就安全了嗎帕识？會被抓包嗎？我竟然回答不上來...
leapMie 前端瓶子君 今天
原：cnblogs.com/leap/p/11953836.html
HTTPS
隨著 HTTPS 建站的成本下降埃儿，現(xiàn)在大部分的網(wǎng)站都已經(jīng)開始用上 HTTPS 協(xié)議。大家都知道 HTTPS 比 HTTP 安全融涣，也聽說過與 HTTPS 協(xié)議相關(guān)的概念有 SSL 蝌箍、非對稱加密、 CA證書等暴心，但對于以下靈魂三拷問可能就答不上了：
為什么用了 HTTPS 就是安全的妓盲？
HTTPS 的底層原理如何實現(xiàn)？
用了 HTTPS 就一定安全嗎专普？
本文將層層深入悯衬，從原理上把 HTTPS 的安全性講透。
去年推送的一篇技術(shù)文檀夹，沒看的可以了解下（面試官問我：一個 TCP 連接可以發(fā)多少個 HTTP 請求筋粗？我竟然回答不上來...）這篇文章閱讀量9千+。
HTTPS 的實現(xiàn)原理
大家可能都聽說過 HTTPS 協(xié)議之所以是安全的是因為 HTTPS 協(xié)議會對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密炸渡，而加密過程是使用了非對稱加密實現(xiàn)娜亿。但其實，HTTPS 在內(nèi)容傳輸?shù)募用苌鲜褂玫氖菍ΨQ加密蚌堵，非對稱加密只作用在證書驗證階段买决。
相關(guān)文章：
HTTPS的整體過程分為證書驗證和數(shù)據(jù)傳輸階段督赤，具體的交互過程如下：
<figcaption style="margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; max-width: 100%; line-height: inherit; text-align: center; color: rgb(153, 153, 153); font-size: 0.7em; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; overflow-wrap: break-word !important;">WX20191127-133805@2x.png</figcaption>
① 證書驗證階段
瀏覽器發(fā)起 HTTPS 請求
服務(wù)端返回 HTTPS 證書
客戶端驗證證書是否合法，如果不合法則提示告警
② 數(shù)據(jù)傳輸階段
當證書驗證合法后，在本地生成隨機數(shù)
通過公鑰加密隨機數(shù)，并把加密后的隨機數(shù)傳輸?shù)椒?wù)端
服務(wù)端通過私鑰對隨機數(shù)進行解密
服務(wù)端通過客戶端傳入的隨機數(shù)構(gòu)造對稱加密算法而账，對返回結(jié)果內(nèi)容進行加密后傳輸
為什么數(shù)據(jù)傳輸是用對稱加密？
首先没卸，非對稱加密的加解密效率是非常低的，而 http 的應(yīng)用場景中通常端與端之間存在大量的交互秒旋，非對稱加密的效率是無法接受的约计；
另外滩褥，在 HTTPS 的場景中只有服務(wù)端保存了私鑰病蛉，一對公私鑰只能實現(xiàn)單向的加解密，所以 HTTPS 中內(nèi)容傳輸加密采取的是對稱加密，而不是非對稱加密铺然。
為什么需要 CA 認證機構(gòu)頒發(fā)證書俗孝？
HTTP 協(xié)議被認為不安全是因為傳輸過程容易被監(jiān)聽者勾線監(jiān)聽、偽造服務(wù)器魄健，而 HTTPS 協(xié)議主要解決的便是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩詥栴}赋铝。
首先我們假設(shè)不存在認證機構(gòu)，任何人都可以制作證書沽瘦，這帶來的安全風險便是經(jīng)典的 “中間人攻擊” 問題革骨。
“中間人攻擊”的具體過程如下：
<figcaption style="margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; max-width: 100%; line-height: inherit; text-align: center; color: rgb(153, 153, 153); font-size: 0.7em; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; overflow-wrap: break-word !important;">WX20191126-212406@2x.png</figcaption>
過程原理：
本地請求被劫持（如DNS劫持等），所有請求均發(fā)送到中間人的服務(wù)器
中間人服務(wù)器返回中間人自己的證書
客戶端創(chuàng)建隨機數(shù)析恋，通過中間人證書的公鑰對隨機數(shù)加密后傳送給中間人良哲，然后憑隨機數(shù)構(gòu)造對稱加密對傳輸內(nèi)容進行加密傳輸
中間人因為擁有客戶端的隨機數(shù)，可以通過對稱加密算法進行內(nèi)容解密
中間人以客戶端的請求內(nèi)容再向正規(guī)網(wǎng)站發(fā)起請求
因為中間人與服務(wù)器的通信過程是合法的助隧，正規(guī)網(wǎng)站通過建立的安全通道返回加密后的數(shù)據(jù)
中間人憑借與正規(guī)網(wǎng)站建立的對稱加密算法對內(nèi)容進行解密
中間人通過與客戶端建立的對稱加密算法對正規(guī)內(nèi)容返回的數(shù)據(jù)進行加密傳輸
客戶端通過與中間人建立的對稱加密算法對返回結(jié)果數(shù)據(jù)進行解密
由于缺少對證書的驗證筑凫，所以客戶端雖然發(fā)起的是 HTTPS 請求，但客戶端完全不知道自己的網(wǎng)絡(luò)已被攔截并村，傳輸內(nèi)容被中間人全部竊取巍实。
瀏覽器是如何確保 CA 證書的合法性？
1. 證書包含什么信息哩牍？
頒發(fā)機構(gòu)信息
公鑰
公司信息
域名
有效期
指紋
……
2. 證書的合法性依據(jù)是什么棚潦？
首先，權(quán)威機構(gòu)是要有認證的膝昆，不是隨便一個機構(gòu)都有資格頒發(fā)證書丸边，不然也不叫做權(quán)威機構(gòu)。另外外潜，證書的可信性基于信任制原环，權(quán)威機構(gòu)需要對其頒發(fā)的證書進行信用背書挠唆，只要是權(quán)威機構(gòu)生成的證書处窥，我們就認為是合法的。所以權(quán)威機構(gòu)會對申請者的信息進行審核玄组，不同等級的權(quán)威機構(gòu)對審核的要求也不一樣滔驾，于是證書也分為免費的、便宜的和貴的俄讹。
3. 瀏覽器如何驗證證書的合法性哆致？
瀏覽器發(fā)起 HTTPS 請求時，服務(wù)器會返回網(wǎng)站的 SSL 證書患膛，瀏覽器需要對證書做以下驗證：
驗證域名摊阀、有效期等信息是否正確。證書上都有包含這些信息，比較容易完成驗證胞此；
-
判斷證書來源是否合法臣咖。每份簽發(fā)證書都可以根據(jù)驗證鏈查找到對應(yīng)的根證書，操作系統(tǒng)漱牵、瀏覽器會在本地存儲權(quán)威機構(gòu)的根證書夺蛇，利用本地根證書可以對對應(yīng)機構(gòu)簽發(fā)證書完成來源驗證；
image<figcaption style="margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; max-width: 100%; line-height: inherit; text-align: center; color: rgb(153, 153, 153); font-size: 0.7em; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; overflow-wrap: break-word !important;">WX20191127-084216@2x.png</figcaption>
判斷證書是否被篡改酣胀。需要與 CA 服務(wù)器進行校驗刁赦；
判斷證書是否已吊銷。通過CRL（Certificate Revocation List 證書注銷列表）和 OCSP（Online Certificate Status Protocol 在線證書狀態(tài)協(xié)議）實現(xiàn)闻镶，其中 OCSP 可用于第3步中以減少與 CA 服務(wù)器的交互甚脉，提高驗證效率
以上任意一步都滿足的情況下瀏覽器才認為證書是合法的。
這里插一個我想了很久的但其實答案很簡單的問題：
既然證書是公開的铆农，如果要發(fā)起中間人攻擊宦焦，我在官網(wǎng)上下載一份證書作為我的服務(wù)器證書，那客戶端肯定會認同這個證書是合法的顿涣，如何避免這種證書冒用的情況波闹？其實這就是非加密對稱中公私鑰的用處，雖然中間人可以得到證書涛碑，但私鑰是無法獲取的精堕，一份公鑰是不可能推算出其對應(yīng)的私鑰，中間人即使拿到證書也無法偽裝成合法服務(wù)端蒲障，因為無法對客戶端傳入的加密數(shù)據(jù)進行解密歹篓。
4. 只有認證機構(gòu)可以生成證書嗎？
如果需要瀏覽器不提示安全風險揉阎，那只能使用認證機構(gòu)簽發(fā)的證書庄撮。但瀏覽器通常只是提示安全風險，并不限制網(wǎng)站不能訪問毙籽，所以從技術(shù)上誰都可以生成證書洞斯，只要有證書就可以完成網(wǎng)站的
HTTPS 傳輸。例如早期的 12306 采用的便是手動安裝私有證書的形式實現(xiàn) HTTPS 訪問坑赡。
本地隨機數(shù)被竊取怎么辦烙如？
證書驗證是采用非對稱加密實現(xiàn)，但是傳輸過程是采用對稱加密毅否，而其中對稱加密算法中重要的隨機數(shù)是由本地生成并且存儲于本地的亚铁，HTTPS
如何保證隨機數(shù)不會被竊取螟加？
其實 HTTPS 并不包含對隨機數(shù)的安全保證徘溢，HTTPS
保證的只是傳輸過程安全吞琐，而隨機數(shù)存儲于本地，本地的安全屬于另一安全范疇然爆，應(yīng)對的措施有安裝殺毒軟件顽分、反木馬、瀏覽器升級修復漏洞等施蜜。
用了 HTTPS 會被抓包嗎卒蘸？
HTTPS 的數(shù)據(jù)是加密的，常規(guī)下抓包工具代理請求后抓到的包內(nèi)容是加密狀態(tài)翻默，無法直接查看缸沃。
但是，正如前文所說修械，瀏覽器只會提示安全風險趾牧，如果用戶授權(quán)仍然可以繼續(xù)訪問網(wǎng)站，完成請求肯污。因此翘单，只要客戶端是我們自己的終端，我們授權(quán)的情況下蹦渣，便可以組建中間人網(wǎng)絡(luò)哄芜，而抓包工具便是作為中間人的代理。通常
HTTPS
抓包工具的使用方法是會生成一個證書柬唯，用戶需要手動把證書安裝到客戶端中认臊，然后終端發(fā)起的所有請求通過該證書完成與抓包工具的交互，然后抓包工具再轉(zhuǎn)發(fā)請求到服務(wù)器锄奢，最后把服務(wù)器返回的結(jié)果在控制臺輸出后再返回給終端失晴，從而完成整個請求的閉環(huán)。
既然 HTTPS 不能防抓包拘央，那 HTTPS 有什么意義涂屁？
HTTPS可以防止用戶在不知情的情況下通信鏈路被監(jiān)聽，對于主動授信的抓包操作是不提供防護的灰伟，因為這個場景用戶是已經(jīng)對風險知情拆又。要防止被抓包，需要采用應(yīng)用級的安全防護袱箱，例如采用私有的對稱加密遏乔，同時做好移動端的防反編譯加固，防止本地算法被破解发笔。
總結(jié)
以下用簡短的Q&A形式進行全文總結(jié)：
Q: HTTPS 為什么安全？
A: 因為 HTTPS 保證了傳輸安全凉翻，防止傳輸過程被監(jiān)聽了讨、防止數(shù)據(jù)被竊取，可以確認網(wǎng)站的真實性。
Q: HTTPS 的傳輸過程是怎樣的前计？
A: 客戶端發(fā)起 HTTPS
請求胞谭，服務(wù)端返回證書，客戶端對證書進行驗證男杈，驗證通過后本地生成用于改造對稱加密算法的隨機數(shù)丈屹，通過證書中的公鑰對隨機數(shù)進行加密傳輸?shù)椒?wù)端，服務(wù)端接收后通過私鑰解密得到隨機數(shù)伶棒，之后的數(shù)據(jù)交互通過對稱加密算法進行加解密旺垒。
Q: 為什么需要證書？
A: 防止”中間人“攻擊肤无，同時可以為網(wǎng)站提供身份證明先蒋。
Q: 使用 HTTPS 會被抓包嗎？
A: 會被抓包宛渐，HTTPS 只防止用戶在不知情的情況下通信被監(jiān)聽竞漾，如果用戶主動授信，是可以構(gòu)建“中間人”網(wǎng)絡(luò)窥翩，代理軟件可以對傳輸內(nèi)容進行解密业岁。
順手 po 一張學習的過程圖，高清大圖點這里? HTTPS學習草稿圖.jpg
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在這里，瓶子君不僅介紹算法爹梁，還將算法與前端各個領(lǐng)域進行結(jié)合右犹，包括瀏覽器、HTTP姚垃、V8念链、React、Vue源碼等积糯。
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