HTTPS原理

原理

SSL（Secure Sockets Layer）

TLS（Transport Layer Security）

安全套接字层协议，位于TCP之上，是相较于HTTP协议多出的一层协议。

主流程

对称加密

密钥key 既可加密也可解密； 缺点 密钥需要传输，这个密钥要让传输的双方知晓，同时不被别人知道，是不可能的，被别人截获就会泄漏信息且容易被篡改；

非对称加密

2把密钥； 公钥加密 私钥解密；私钥加密 公钥解密； web： 服务器用明文方式将公钥传给浏览器；浏览器向服务器传数据前都先用这个公钥加密好再传

缺点

• 服务器传递公钥给浏览器时公钥被截获，就能破解服务器向浏览器的传输内容；(用2组公私钥倒是可以解决，但非对称加密太耗时)

非对称加密+对称加密 (混合加密)

1. 服务器有公钥A 和私钥A’
2. 浏览器向服务器发请求，服务器将公钥A返回给浏览器；
3. 浏览器随机生成对称加密的密钥X, 并用公钥A加密X为X’, 传给服务器；
4. 服务器用私钥A’解密 X’ 得到密钥X;
5. 这样双方都得到了密钥X 且别人无法知道；后续数据都用X进行加密即可。

缺点 中间人攻击，相当于建立一个假服务器既和服务器通信也和浏览器通信。自己有一套 B B’的公私钥。 关键问题是浏览器不知道公钥A 是不是来源于真服务器。

数字证书 (明文+数字签名)

网站在使用HTTPS前，需要向CA机构申领一份数字证书，数字证书里含有证书持有者信息、公钥信息等。 服务器把证书传输给浏览器，浏览器从证书里获取公钥就行了。解决了混合加密过程中浏览器不知道公钥A 是不是来源于真服务器的问题。 如何验证证书没被篡改? 数字签名制作过程:

1. 浏览器本身是有CA机构的公钥的； (操作系统、浏览器本身会预装一些它们信任的根证书,就好比我们使用charles代理https接口时需要安装Charles根证书)
2. CA机构拥有非对称加密的私钥和公钥。
3. CA机构将证书明文T进行hash(只是为了提高性能)，hash后的值用私钥加密得到数字签名S (即 encrypt(hash(T)) === S)

验证过程:

1. 浏览器拿到明文T和签名S;
2. 浏览器将数字签名S用 CA机构的公钥解密得到 S’;
3. 证书里指明的hash算法对明文T进行hash得到T’。
4. 即是验证 hash(T) === decrypt(S) 是否相等

中间人如果篡改了明文或者数字签名那么就会不相等

有了这个数字证书之后，就能保证非对称加密+对称加密中的公钥A是准确可信的，后续仍然是浏览器生成密钥对明文进行对称加密； 服务器维护session ID保存公钥X,这样就不必要每次请求都重新制作、传输密钥了！

SSL与TLS

SSL是安全套接字层协议;TLS就是SSL的新版本3.1，由SSL演变而来；

网站如何升级为HTTPS

http是基于明文传输，很容易被人窃听、篡改；

步骤:

1. 获取证书， 有一些网站或者阿里云、腾讯云都可以生成；
2. 生成pem文件后，需要放到服务器上，然后nginx需要配置证书目录地址，并设置ssl的协议为TLS等

1. http 需要重定向到https 301重定向

https缺点

• 费电
• 协议握手阶段比较费时
• 证书费钱

另外再说下对称加密和非对称加密

对称加密

Bob传递数据给我，我传递数据给Bob， 同一个密钥可以同时用作数据的加密和解密，但是数据和密钥都可能被黑客捕获，然后就会被破译，不安全。

非对称加密

公钥加密之后，只有私钥能够解密；

私钥加密之后，只有公钥能够解密；

主要场景分为两种情况:

• 场景1： 数据加密。比如我给Bob一个 公钥(id_rsa.pub), 我自己保留一个私钥, Bob提供一段数据,用公钥加密，然后在网络中传输给我，我用私钥进行解密，这样解决了对称加密数据被破译的情况；

• 场景2：身份验证。 如github 签名，我在github输入公钥(id_rsa.pub), 我自己保留一个私钥(id_rsa), 我将数据用私钥进行签名,github用公钥能够解密这个签名, 那说明github识别到这个人是我。

  比如， 我登录了github,创建了一个仓库, 只有我自己能推拉代码, 如果别人的电脑推代码会失败，那么github怎么识别哪些机器是我的呢？ 方案： 在github输入机器的公钥，机器传代码到github的时候会用私钥签名，然后github 用公钥去解密签名，解密成功即说明这个是我的机器。(可以有多个机器 即多个公钥)

参考文章

https://zhuanlan.zhihu.com/p/354356970 网站由http升级为https图文教程