HTTPS加密解析
HTTPS靈魂拷問(wèn)
- 1 為什么用了HTTPS就是安全的
- 2 HTTPS底層原理如何實(shí)現(xiàn)
- 3 用了HTTPS就一定安全嗎
一、HTTPS實(shí)現(xiàn)原理
HTTPS在內(nèi)容傳輸?shù)募用苌鲜褂玫氖菍?duì)稱加密，非對(duì)稱加密只作用在證書驗(yàn)證階段。
- HTTPS的整體過(guò)程分為證書校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳輸階段 具體交互過(guò)程如下
- 證書校驗(yàn)階段
- 1 客戶端發(fā)起HTTPS請(qǐng)求
- 2 服務(wù)器返回HTTPS證書
- 3 客戶端驗(yàn)證證書是否合法 不合法提示告警
- 數(shù)據(jù)傳輸階段
- 1 當(dāng)證書驗(yàn)證通過(guò)后，在客戶端本地生成隨機(jī)數(shù)
- 2 通過(guò)公鑰加密隨機(jī)數(shù)，并把加密后的隨機(jī)數(shù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器端‘
- 3 服務(wù)器端通過(guò)私鑰對(duì)隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解密
- 4 服務(wù)器端通過(guò)客戶端傳入的隨機(jī)數(shù)構(gòu)造對(duì)稱加密算法 對(duì)返回結(jié)果內(nèi)容加密后進(jìn)行傳輸
二 、為什么數(shù)據(jù)傳輸使用對(duì)稱加密？
- 首先：非對(duì)稱加密的加密效率非常低，而http的應(yīng)用場(chǎng)景通常端與端之間存在大量的交互，非對(duì)稱加密的效率是無(wú)法接受的
- 另外：在HTTPS的場(chǎng)景中只有服務(wù)器端保存了私鑰，一對(duì)公私鑰只能實(shí)現(xiàn)單向的加解密，所以HTTPS中內(nèi)容傳輸加密采用的是對(duì)稱加密
三、為什么需要CA認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)證書
- 流程：
- 1 本地請(qǐng)求被劫持（DNS劫持等），所有請(qǐng)求均發(fā)送到中間人的服務(wù)器
- 2 中間人服務(wù)器返回中間人自己的證書】
- 3 客戶端創(chuàng)建隨機(jī)數(shù) 通過(guò)中間人證書的公鑰對(duì)隨機(jī)數(shù)加密后傳送給中間人，然后憑隨機(jī)數(shù)構(gòu)造的對(duì)稱加密對(duì)傳輸內(nèi)容進(jìn)行加密傳輸
- 4 中間人因?yàn)閾碛锌蛻舳说碾S機(jī)數(shù)，可以通過(guò)對(duì)稱加密算法進(jìn)行內(nèi)容解密
- 5 中間人以客戶端的請(qǐng)求內(nèi)容再向正規(guī)網(wǎng)站發(fā)起請(qǐng)求
- 6 因?yàn)橹虚g人與服務(wù)器的通信過(guò)程是合法的 正規(guī)網(wǎng)站通過(guò)建立的安全通道返回加密后的數(shù)據(jù)
- 7 中間人憑借與正規(guī)網(wǎng)站建立的對(duì)稱加密算法對(duì)內(nèi)容進(jìn)行解密
- 8 中間人通過(guò)與客戶端建立的對(duì)稱加密算法對(duì)正規(guī)網(wǎng)站返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸
- 9 客戶端通過(guò)與中間人建立的對(duì)稱加密算法對(duì)返回結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行解密
四、如何保證CA證書的合法性？
4.1 證書包含什么信息
- 1 頒發(fā)機(jī)構(gòu)信息
- 2 公鑰
- 3 公司信息
- 4 域名
- 5 有效期
- 6 指紋
- 7 。。。。
4.2 證書的合法性依據(jù)
- 1）首先：權(quán)威機(jī)構(gòu)是要有認(rèn)證的，不是隨便一個(gè)機(jī)構(gòu)都有資格頒發(fā)證書，不然也不叫做權(quán)威機(jī)構(gòu)；
- 2）另外：證書的可信性基于信任制，權(quán)威機(jī)構(gòu)需要對(duì)其頒發(fā)的證書進(jìn)行信用背書，只要是權(quán)威機(jī)構(gòu)生成的證書，我們就認(rèn)為是合法的。
所以權(quán)威機(jī)構(gòu)會(huì)對(duì)申請(qǐng)者的信息進(jìn)行審核，不同等級(jí)的權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)審核的要求也不一樣，于是證書也分為免費(fèi)的、便宜的和貴的。
4.3 瀏覽器如何驗(yàn)證證書的合法性
瀏覽器發(fā)起HTTPS請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器會(huì)返回網(wǎng)站的SSL證書，瀏覽器需要對(duì)證書做以下驗(yàn)證：
- 1 驗(yàn)證域名、有效期等信息是否正確
- 2 判斷證書來(lái)源是否合法，每份簽發(fā)證書都可以根據(jù)驗(yàn)證鏈找到對(duì)應(yīng)的根證書，操作系統(tǒng)、瀏覽器會(huì)在本地存儲(chǔ)權(quán)威機(jī)構(gòu)的根證書，利用本地根證書可以對(duì)對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)簽發(fā)證書完成來(lái)源驗(yàn)證
- 3 判斷證書是否被篡改，需要與CA服務(wù)器進(jìn)行校驗(yàn)
- 4 判斷證書是否吊銷：通過(guò)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(shí)現(xiàn) ，其中 OCSP 可用于第3步中以減少與 CA 服務(wù)器的交互，提高驗(yàn)證效率。
- 以上任意一步都滿足的情況下瀏覽器才認(rèn)為證書是合法的。
- 既然證書是公開的，如果要發(fā)起中間人攻擊，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(huì)認(rèn)同這個(gè)證書是合法的，如何避免這種證書冒用的情況？
- 其實(shí)這就是非加密對(duì)稱中公私鑰的用處，雖然中間人可以得到證書，但私鑰是無(wú)法獲取的，一份公鑰是不可能推算出其對(duì)應(yīng)的私鑰，中間人即使拿到證書也無(wú)法偽裝成合法服務(wù)端，因?yàn)闊o(wú)法對(duì)客戶端傳入的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。
五、本地隨機(jī)數(shù)被竊取怎么辦
- 證書的校驗(yàn)使用非對(duì)稱加密實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸使用對(duì)稱加密實(shí)現(xiàn)，其中的對(duì)稱加密算法中重要的隨機(jī)數(shù)是由本地生成并且存儲(chǔ)本地的
- HTTPS并不包含對(duì)隨機(jī)數(shù)的安全保證，HTTPS保證的知識(shí)傳輸過(guò)程的安全，而隨機(jī)數(shù)存儲(chǔ)在本地，本地的安全屬于另一安全范疇，應(yīng)對(duì)的措施有安裝殺毒軟件、反木馬、瀏覽器升級(jí)修復(fù)漏洞等。
六、用了HTTPS會(huì)被抓包嗎
- HTTPS的數(shù)據(jù)是加密的 常規(guī)下抓包工具代{過(guò)}{濾}理請(qǐng)求后抓到的包內(nèi)容是加密狀態(tài) 無(wú)法直接查看
- 解決方法：使用抓包工具生成一個(gè)證書安裝到客戶端中，模擬中間人攻擊
- 既然會(huì)被抓包 那么HTTPS有什么意義？
- HTTPS可以防止用戶在不知情的情況下通信鏈路被監(jiān)聽，對(duì)于主動(dòng)授權(quán)證書抓包操作是不提供防護(hù)的，因?yàn)檫@個(gè)場(chǎng)景用戶是已經(jīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)知情。
- 要防止被抓包 需要采用應(yīng)用級(jí)的安全防護(hù)，例如采用私有的對(duì)稱加密，同時(shí)做好移動(dòng)端的反編譯加固，防止本地算法被破解
七 本文小結(jié)
- Q HTTPS為什么安全？
- 因?yàn)镠TTPS保證了傳輸安全，防止傳輸過(guò)程中被監(jiān)聽，防止數(shù)據(jù)被竊取，可以確認(rèn)網(wǎng)站的真實(shí)性。
- Q HTTPS的傳輸過(guò)程是怎樣的？
- 客戶端發(fā)起HTTPS請(qǐng)求，服務(wù)端返回證書，客戶端校驗(yàn)證書合法性，校驗(yàn)成功生成隨機(jī)數(shù)，通過(guò)證書中的公鑰對(duì)隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密傳輸給服務(wù)器端，服務(wù)器端使用私鑰解密得到隨機(jī)數(shù)，然后使用解密后的隨機(jī)數(shù)構(gòu)造對(duì)稱加密算法，將加密后的數(shù)據(jù)返回給客戶端，
- Q 為什么使用證書？
- Q 使用HTTPS會(huì)被抓包嗎
- 會(huì)，HTTPS只防護(hù)用戶在不知情的情況下通信被監(jiān)聽，主動(dòng)安裝證書授權(quán)可以進(jìn)行解密抓包。
- Q HTTPS使用的是對(duì)稱加密還是非對(duì)稱加密
- HTTPS在內(nèi)容傳輸過(guò)程中使用的是對(duì)稱加密，在證書校驗(yàn)階段使用的是非對(duì)稱加密。
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