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沐瑶 / LearningNotes

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陌溪 authored 2020-04-14 22:13 . add blog

http和https

http

http是一种无状态协议。无状态是指客户机和服务器之间不需要建立持久连接,这意味着当一个客户端向服务器发出请求,然后服务器返回响应(response),连接就被关闭了,在服务器端不保留连接的有关信息,HTTP遵循请求/应答模型。客户机向服务器发送请求,服务器处理请求并返回适当的应答。所有HTTP连接都构成一套请求和应答。

https

HTTPS是以安全为目标的HTTP通道,简单将就是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层,HTTPS的安全基础是SSL。其所用的端口是443,过程大致如下:

获取连接证书

SSL客户端通过TCP和服务器建立连接后(443端口),并且在一般的TCP连接协商过程中请求证书。即客户端发出一个消息给服务器,这个消息里面包含了自己可实现的算法列表和其它一些需要的消息,SSL的服务器端会回应一个数据包,这里面确定了这次通信所需要的算法,然后服务器向客户端返回证书。(证书里面包含了服务器信息:域名。申请证书的公司,公共密钥)

证书验证

客户端在收到服务器返回的证书后,判断签发这个证书的公共签发机构,并使用这个机构的公共密钥确认签名是否有效,客户端还会确保证书中列出的域名就是它正在连接的域名

数据加密和传输

如果确认证书有效,那么生成对称密钥并使用服务器的公共密钥进行加密。然后发送给服务器,服务器使用它的密钥进行解密,这样两台计算机可以开始进行对称加密进行通信。

image-20200413085448943

对称加密:是指加密和解密用的都是同一个密钥,目前微信小程序采用的就是这个加密方式

对称加密存在的问题

首先我们知道对称加密是指:加密和解密都使用的同一个密钥,这种方式存在的最大的问题就是密钥发送问题,即如果安全的将密钥发送给对方。

为什么叫对称加密?

一方通过密钥将信息加密后,把密文传给另一个方,另一方通过这个相同的密钥将密文解密,转换成可以理解的明文。他们之间的关系如下

明文 -> 密钥 -> 密文

但是从上面的图我们可以看出,我们在进行加密后,首先需要将密钥发送给服务器,那么这个过程就可能存在危险的

image-20200413091318404

非对称加密

上面提到的是对称加密,其实还有一种是非对称加密,非对称加密是通过两个密钥(公钥 - 私钥)来实现对数据的加密和解密的,公钥用于加密,私钥用于解密。

image-20200413085937800

过程如下:

首先服务器会颁发一个公钥放在网络中,同时它自己还有一份私钥,然后客户端可以直接获取到对应的公钥

然后将客户端的数据进行公钥的加密,加密后传输的服务器中,服务器在进行私钥解密,得到最终的数据

image-20200413102124070

由于非对称加密的方式不需要发送用来解密的私钥,所以可以保证安全性,但是和对称加密比起来,它非常慢,所以我们还是要用对称加密来传送消息,但是对称加密使用的密钥我们通过非对称加密的方式发送出去。这个结果就变成了:

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但是我们需要注意的是,此时交换的两个公钥不一定正确,因为可能会被中间人截获,同时掉包

例如:中间人虽然不知道小红的私钥是什么,但是在截获了小红的公钥Key1之后,却可以偷天换日,自己另外生成一对公钥私钥,把自己的公钥Key3发送给小灰。

image-20200413102718466

这一次通信再次被中间人截获,中间人先用自己的私钥解开了Key3的加密,获得Key2,然后再用当初小红发来的Key1重新加密,再发给小红

image-20200413102738635

证书机制

这个时候我们需要做的就是从指定的机构出获取公钥,而不是任由其在网络传输

  • 作为服务器端的小红,首先先把自己的公钥给证书颁发机构,向证书颁发机构申请证书
  • 证书颁发机构自己也有一堆公钥和私钥。机构利用自己的私钥来解密Key1,通过服务端网址等信息生成一个证书签名,证书签名同样经过机构的私钥加密。证书制作完成后,机构把证书发送给服务端的小红。
  • 当小灰向小红请求通信的时候,小红不再直接返回自己的公钥,而是把自己申请的证书返回给小灰。
  • 小灰收到证书以后,要做的第一件事就是验证证书的真伪,需要说明的是,各大浏览器和操作系统已经维护了所有权威证书机构的名称和公钥,所以小灰只需要知道是哪个机构颁发的证书,就可以从本地找到对应的机构公钥,解密出证书签名。

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参考

https://blog.csdn.net/jiangshangchunjiezi/article/details/88545263

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