作者： Damonare 原文鏈接SSL協(xié)議之?dāng)?shù)據(jù)加密過(guò)程詳解
同時(shí)推薦另一篇文章，兩篇結(jié)合著理解卸例，效果更好哦好乐！
https加密原理
SSL
只要你聽(tīng)過(guò)HTTPS，不可能沒(méi)聽(tīng)過(guò)SSL協(xié)議吧绰沥，SSL協(xié)議是一種安全協(xié)議篱蝇。對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議沒(méi)有了解的童鞋可以參考博主另一篇博客：internet協(xié)議入門
HTTP+SSL = HTTPS
HTTPS之所以安全就是因?yàn)榧映至薙SL這個(gè)外掛來(lái)對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，那么具體的加密方法又是什么呢徽曲？
請(qǐng)聽(tīng)我娓娓道來(lái)零截。先看下面兩個(gè)概念：
對(duì)稱加密
非對(duì)稱加密
你知道上面兩個(gè)概念是什么意思么？??
??OK秃臣，不管你懂不懂涧衙，我先用我的方式來(lái)給你解釋下：
親哪工，你作過(guò)弊么？??不要告訴我在你漫長(zhǎng)的學(xué)生生涯里你沒(méi)作過(guò)弊(那你的學(xué)生生涯得多枯燥)弧哎，作弊我們常用的方法是啥雁比？(說(shuō)把答案寫在胳膊大腿紙條上的同學(xué)請(qǐng)你出去，謝謝??)當(dāng)然是加密了撤嫩！比如我出于人道主義偎捎，想要幫助小明同學(xué)作弊，首先考試前我們會(huì)約定好一個(gè)暗號(hào)來(lái)傳遞選擇題的答案序攘，摸頭發(fā)——A茴她，摸耳朵——B，咳嗽——C程奠，跺腳——D丈牢，于是一個(gè)加密方法就誕生了，這個(gè)加密方法只有我和小明知道瞄沙，老師雖然看我抓耳撓腮但他頂多把我當(dāng)成神經(jīng)病赡麦，并沒(méi)有直接證據(jù)說(shuō)我作弊。好帕识，這種我和小明知道泛粹，別人不知道的加密方法就是一種對(duì)稱加密算法,對(duì)稱加密算法也是我們?nèi)粘Ｗ畛Ｒ?jiàn)的加密算法。這種算法??只有一把肮疗，加密解密都用同一把鑰匙晶姊，一旦??泄露就全玩完了。
隨時(shí)時(shí)代的進(jìn)步伪货，人們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上加密和解密不用同一把??也是可以的们衙，只要加密和解密的兩把??存在某種關(guān)系就行了。
于是碱呼，層出不窮的非對(duì)稱加密算法就被研究了出來(lái)蒙挑，那么它基于什么樣的道理呢？請(qǐng)嚴(yán)格記住下面這句話：
將a和b相乘得出乘積c很容易愚臀，但要是想要通過(guò)乘積c推導(dǎo)出a和b極難忆蚀。即對(duì)一個(gè)大數(shù)進(jìn)行因式分解極難
聽(tīng)不懂因式分解的童鞋先去面壁5分鐘，這么多年數(shù)學(xué)白學(xué)了姑裂？甩給你維基百科鏈接馋袜，自行補(bǔ)課??：因式分解
好的，我們繼續(xù)舶斧，非對(duì)稱加密算法就多了兩個(gè)概念——公鑰c和私鑰b欣鳖。
用法如下：公鑰加密的密文只能用私鑰解密，私鑰加密的密文只能用公鑰解密茴厉。
公鑰我們可以隨便公開(kāi)泽台，因?yàn)閯e人知道了公鑰毫無(wú)用處什荣，經(jīng)過(guò)公鑰加密后的密文只能通過(guò)私鑰來(lái)解密。而想要通過(guò)公鑰推導(dǎo)出a和b極難怀酷。但很明顯的是稻爬，使用非對(duì)稱加密效率不如對(duì)稱加密，因?yàn)榉菍?duì)稱加密需要有計(jì)算兩個(gè)密鑰的過(guò)程胰坟。
我們通過(guò)密碼學(xué)中的兩個(gè)典型的愛(ài)麗絲和鮑勃人物來(lái)解釋這個(gè)非對(duì)稱加密算法的過(guò)程：
客戶端叫做愛(ài)麗絲因篇，服務(wù)器叫做鮑勃泞辐。
愛(ài)麗絲： 鮑勃我要給你發(fā)送一段消息笔横，把你的公鑰給我吧；
鮑勃： OK咐吼，這是我的公鑰：234nkjdfdhjbg324**吹缔；
愛(ài)麗絲：收到公鑰，我給你發(fā)送的消息經(jīng)過(guò)公鑰加密之后是這樣的：#
@#@!$%*(@;
鮑勃：好的锯茄，收到了厢塘，親，我來(lái)用我的私鑰解密看下你真正要給我發(fā)送的內(nèi)容肌幽；
上述過(guò)程就是一個(gè)非對(duì)稱加密的過(guò)程晚碾，這個(gè)過(guò)程安全么？好像是很安全喂急，即使查理(通信中的第三位參加者)截取了密文和公鑰沒(méi)有私鑰還是沒(méi)法得到明文格嘁。??非對(duì)稱加密的典型代表算法：RSA算法，筆者在另一篇博客:RSA算法詳解中也有詳細(xì)的介紹廊移。
可如果第三者查理發(fā)送給愛(ài)麗絲他自己的公鑰糕簿，然后愛(ài)麗絲用查理給的公鑰加密密文發(fā)送了出去，查理再通過(guò)自己的私鑰解密狡孔，這不就泄露信息了么懂诗？我們需要想個(gè)辦法讓愛(ài)麗絲判斷這個(gè)公鑰到底是不是鮑勃發(fā)來(lái)的。
于是就有了數(shù)字證書(shū)的概念：
數(shù)字證書(shū)就是互聯(lián)網(wǎng)通訊中標(biāo)志通訊各方身份信息的一串?dāng)?shù)字苗膝，提供了一種在Internet上驗(yàn)證通信實(shí)體身份的方式殃恒，數(shù)字證書(shū)不是數(shù)字身份證，而是身份認(rèn)證機(jī)構(gòu)蓋在數(shù)字身份證上的一個(gè)章或尤杞摇（或者說(shuō)加在數(shù)字身份證上的一個(gè)簽名）芋类。
??上面官方的解釋看起來(lái)就頭大。其實(shí)它就是一段信息界阁。
數(shù)字證書(shū)內(nèi)容大體如下：
- 簽發(fā)證書(shū)的機(jī)構(gòu)
- 鮑勃的加密算法
- 鮑勃所使用的Hash算法
- 鮑勃的公鑰
- 證書(shū)到期時(shí)間
- 等等
數(shù)字證書(shū)是由權(quán)威機(jī)構(gòu)——CA機(jī)構(gòu)統(tǒng)一來(lái)進(jìn)行發(fā)行侯繁，我們絕對(duì)信任這個(gè)機(jī)構(gòu)，至于CA機(jī)構(gòu)的安全性…反正99.99%之下都是安全的泡躯。??
為了防止中間有人對(duì)證書(shū)內(nèi)容進(jìn)行更改贮竟，有了一個(gè)數(shù)字簽名的概念丽焊，所謂的數(shù)字簽名就是把以上所有的內(nèi)容做一個(gè)Hash操作，得到一個(gè)固定長(zhǎng)度然后再傳給鮑勃咕别。然而如果別人截取了這個(gè)證書(shū)然后更改內(nèi)容技健，同時(shí)生成了新的Hash值那怎么辦？處于這個(gè)考慮惰拱，CA機(jī)構(gòu)在頒發(fā)這個(gè)證書(shū)的時(shí)候會(huì)用自己的私鑰將Hash值加密雌贱，從而防止了數(shù)字證書(shū)被篡改。
好偿短，我們來(lái)梳理下整個(gè)過(guò)程：
- 第一步：首先欣孤，當(dāng)愛(ài)麗絲開(kāi)啟一個(gè)新的瀏覽器第一次去訪問(wèn)鮑勃的時(shí)候，會(huì)先讓愛(ài)麗絲安裝一個(gè)數(shù)字證書(shū)昔逗，這個(gè)數(shù)字證書(shū)里包含的主要信息就是CA機(jī)構(gòu)的公鑰降传。
- 第二步：鮑勃發(fā)送來(lái)了CA機(jī)構(gòu)頒發(fā)給自己的數(shù)字證書(shū)，愛(ài)麗絲通過(guò)第一步中已經(jīng)得到的公鑰解密CA用私鑰加密的Hash-a(這個(gè)過(guò)程就是非對(duì)稱加密)勾怒，然后再用傳遞過(guò)來(lái)的HASH算法生成一個(gè)Hash-b婆排，如果Hash-a === Hash-b就說(shuō)明認(rèn)證通過(guò)，確實(shí)是鮑勃發(fā)過(guò)來(lái)的笔链。
如上段只，是整個(gè)數(shù)字證書(shū)的使用過(guò)程就是這樣的。
多說(shuō)一句鉴扫，非對(duì)稱加密實(shí)際應(yīng)用的例子除了SSL還有很多赞枕，比如SSH、電子簽名等幔妨；
如上提到的鹦赎，非對(duì)稱加密計(jì)算量很大，效率不如對(duì)稱加密误堡，我們打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)最注重的是啥古话？是速度！是速度锁施！是速度陪踩！??????
這點(diǎn)SSL就玩的很巧妙了??，通信雙方通過(guò)對(duì)稱加密來(lái)加密密文悉抵，然后使用非對(duì)稱加密的方式來(lái)傳遞對(duì)稱加密所使用的密鑰肩狂。這樣效率和安全就都能保證了。
SSL協(xié)議的握手過(guò)程
先用語(yǔ)言來(lái)闡述下：
- 第一步：愛(ài)麗絲給出支持SSL協(xié)議版本號(hào)姥饰，一個(gè)客戶端隨機(jī)數(shù)(Client random傻谁，請(qǐng)注意這是第一個(gè)隨機(jī)數(shù))，客戶端支持的加密方法等信息列粪；
- 第二步：鮑勃收到信息后审磁，確認(rèn)雙方使用的加密方法谈飒，并返回?cái)?shù)字證書(shū)，一個(gè)服務(wù)器生成的隨機(jī)數(shù)(Server random态蒂，注意這是第二個(gè)隨機(jī)數(shù))等信息杭措；
- 第三步：愛(ài)麗絲確認(rèn)數(shù)字證書(shū)的有效性，然后生成一個(gè)新的隨機(jī)數(shù)(Premaster secret)钾恢，然后使用數(shù)字證書(shū)中的公鑰手素，加密這個(gè)隨機(jī)數(shù)，發(fā)給鮑勃瘩蚪。
- 第四步：鮑勃使用自己的私鑰泉懦，獲取愛(ài)麗絲發(fā)來(lái)的隨機(jī)數(shù)(即Premaster secret)；(第三募舟、四步就是非對(duì)稱加密的過(guò)程了)
- 第五步：愛(ài)麗絲和鮑勃通過(guò)約定的加密方法(通常是AES算法)祠斧，使用前面三個(gè)隨機(jī)數(shù)闻察，生成對(duì)話密鑰拱礁，用來(lái)加密接下來(lái)的通信內(nèi)容；
俗話說(shuō)一圖勝前言辕漂，我畫(huà)了一個(gè)圖來(lái)說(shuō)明這個(gè)過(guò)程：
OK呢灶，整個(gè)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密的過(guò)程結(jié)束。我們?cè)賮?lái)回憶下內(nèi)容：
- CA機(jī)構(gòu)頒發(fā)數(shù)字證書(shū)給鮑勃钉嘹；
- 愛(ài)麗絲和鮑勃進(jìn)行SSL握手鸯乃，愛(ài)麗絲通過(guò)數(shù)字證書(shū)確定鮑勃的身份；
- 愛(ài)麗絲和鮑勃傳遞三個(gè)隨機(jī)數(shù)跋涣，第三個(gè)隨機(jī)數(shù)通過(guò)非對(duì)稱加密算法進(jìn)行傳遞缨睡；
- 愛(ài)麗絲和鮑勃通過(guò)一個(gè)對(duì)稱加密算法生成一個(gè)對(duì)話密鑰，加密接下來(lái)的通信內(nèi)容陈辱。
