HTTPS协议之SSL/TLS详解（下）

前言：

在网络世界中，存在着运营商劫持和一些黑客的攻击。如果明文传输数据是很危险的操作，因为我们不清楚中间传输过程中就被哪个服务器偷梁换柱了。

现在网络中大多数使用的都是HTTPS协议。HTTP协议没有加密的概念，就意味着将会进行明文传输，数据很容易就被劫持了。HTTPS协议是HTTP协议的加强版本（S就是SSL或者TLS），引入了证书的概念，很大程度上保证了数据的安全性。

SSL/TLS详解

HTTP协议传输安全性分析

注意：

明文传输，当数据经过中间黑客控制的服务器时，数据就可以直接被篡改。服务器得到的请求就是篡改后的请求。当响应经过黑客服务器时同样也可以被篡改，那么客户端和服务器所得到的数据就是黑客说了算。就不存在安全性可言。

对称加密

所谓对称加密就是：同一个密钥既可以加密也可以解密。

a(明文) + key = b(密文)

b(密文) + key = a(明文)

不同的客户端肯定要使用不同的对称密钥来对数据进行加密。那么当客户端生成对称密钥后，就需要将对称密钥和数据一起传输到服务器，服务器才能解密数据。

问题：

这次传输当经过中间黑客控制的服务器时，那么黑客也可以劫持到密钥，对数据解密进行篡改。那么我们只要解决对称密钥的传输数据就是安全的。

非对称加密

生成一对密钥，公钥和私钥。用公钥加密，私钥解密（公钥是公开的，密钥是私有的）。

明文 + 公钥 = 密文

密文 + 私钥 = 明文

注意：

服务器生成一对非对称密钥，公钥是公开的，密钥只有自己知道。客户端使用公钥对对称密钥加密传输到服务器。由于黑客控制的服务器不知道私钥，就没有办法解密。当服务器得到数据后，用私钥解密得到对称密钥。那么以后的传输就可以直接使用对称密钥对数据进行加密了。

为什么有非对称加密还要使用对称加密呢？

** 答：**非对称加密是比较耗时，而对称加密效率高。如果每次都使用非对称加密，效率会很低。使用非对称加密将对称密钥传输到服务器后，就可以使用对称加密了。效率会有显著提升。

问题：

中间人攻击，黑客模仿服务器也生成一对公钥和密钥，发给客户端（偷梁换柱得到明文）。由于客户端的公钥也是服务器生成好传输过去的。

注意：

客户端需要发起请求得到服务器生成的公钥。服务器返回响应时说：公钥是pub1。经过黑客控制的服务器时，黑客保存pub1。并且自己也生成一对非对称密钥（pub2，pri2）。然后返回响应说：公钥是pub2。

客户端用pub2对对称密钥加密。黑客服务器收到后，使用pri2解密得到对称密钥。然后又使用之前保存的pub1加密，传输到服务器。服务器任然可以使用pri1解密。黑客神不知鬼不觉黑客就得到了对称密钥。

证书

解决中间人攻击的核心方法就是：让客户端能够辨别得到的公钥是否为服务器发来的公钥。引入一个“证书”（本质上是第三方的公证机构）。

服务器（网站）在设立之初，需要向公证机构申请证书，服务器生成的公钥也就包含在证书中。客户端向服务器不在是请求公钥了，而是把整个证书都请求过来。

客户端拿到证书后，就会对证书进行校验。验证一下证书是否是被篡改过的（证书中存在一个加密的签名）。如果证书是无效的，浏览器就会直接弹窗告警。

注意：

服务器在建立时向认证机构申请证书（提交一些信息，包含公钥），认证机构就会向服务器颁发证书，包含认证机构用自己私钥加密的签名。客户端向服务器请求证书就会获得证书（包含公钥）。

客户端用认证机构提供的公钥解密签名进行校验（校验的过程类似tcp/udp校验和）。签名是根据证书中内容来生成的，客户端得到数据后，重新根据数据计算一次签名，与之前的签名进行对比。辨别数据是否被篡改。

黑客如果把证书中的公钥篡改了，客户端计算的签名就会和证书中的签名不一致。黑客根据自己的算法重新生成签名（把签名篡改了）。由于黑客不知道认证机构的私钥，就算生成了也无法加密。黑客直接模仿认证机构重新生成证书，也由于黑客不知道认证机构的私钥，无法生成。

整个过程就类似于我们使用身份证来证明身份，警察局就是第三方认证机构。这个身份证无法被别人生成，别人就可以通过身份证来辨别我们的身份。

小结：

理解HTTPS协议的加密过程，当我们使用其协议时就会比较得心应手了。