HTTPS加密解析
HTTPS靈魂拷問
- 1 為什么用了HTTPS就是安全的
- 2 HTTPS底層原理如何實現(xiàn)
- 3 用了HTTPS就一定安全嗎
一、HTTPS實現(xiàn)原理
HTTPS在內(nèi)容傳輸?shù)募用苌鲜褂玫氖菍ΨQ加密，非對稱加密只作用在證書驗證階段。
- HTTPS的整體過程分為證書校驗和數(shù)據(jù)傳輸階段 具體交互過程如下
- 證書校驗階段
- 1 客戶端發(fā)起HTTPS請求
- 2 服務(wù)器返回HTTPS證書
- 3 客戶端驗證證書是否合法 不合法提示告警
- 數(shù)據(jù)傳輸階段
- 1 當(dāng)證書驗證通過后，在客戶端本地生成隨機(jī)數(shù)
- 2 通過公鑰加密隨機(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)器端通過私鑰對隨機(jī)數(shù)進(jìn)行解密
- 4 服務(wù)器端通過客戶端傳入的隨機(jī)數(shù)構(gòu)造對稱加密算法 對返回結(jié)果內(nèi)容加密后進(jìn)行傳輸
二 、為什么數(shù)據(jù)傳輸使用對稱加密？
- 首先：非對稱加密的加密效率非常低，而http的應(yīng)用場景通常端與端之間存在大量的交互，非對稱加密的效率是無法接受的
- 另外：在HTTPS的場景中只有服務(wù)器端保存了私鑰，一對公私鑰只能實現(xiàn)單向的加解密，所以HTTPS中內(nèi)容傳輸加密采用的是對稱加密
三、為什么需要CA認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)證書
- 流程：
- 1 本地請求被劫持（DNS劫持等），所有請求均發(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) 通過中間人證書的公鑰對隨機(jī)數(shù)加密后傳送給中間人，然后憑隨機(jī)數(shù)構(gòu)造的對稱加密對傳輸內(nèi)容進(jìn)行加密傳輸
- 4 中間人因為擁有客戶端的隨機(jī)數(shù)，可以通過對稱加密算法進(jìn)行內(nèi)容解密
- 5 中間人以客戶端的請求內(nèi)容再向正規(guī)網(wǎng)站發(fā)起請求
- 6 因為中間人與服務(wù)器的通信過程是合法的 正規(guī)網(wǎng)站通過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)站建立的對稱加密算法對內(nèi)容進(jìn)行解密
- 8 中間人通過與客戶端建立的對稱加密算法對正規(guī)網(wǎng)站返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸
- 9 客戶端通過與中間人建立的對稱加密算法對返回結(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)會對申請者的信息進(jìn)行審核，不同等級的權(quán)威機(jī)構(gòu)對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 瀏覽器如何驗證證書的合法性
瀏覽器發(fā)起HTTPS請求時，服務(wù)器會返回網(wǎng)站的SSL證書，瀏覽器需要對證書做以下驗證：
- 1 驗證域名、有效期等信息是否正確
- 2 判斷證書來源是否合法，每份簽發(fā)證書都可以根據(jù)驗證鏈找到對應(yīng)的根證書，操作系統(tǒng)、瀏覽器會在本地存儲權(quán)威機(jī)構(gòu)的根證書，利用本地根證書可以對對應(yīng)機(jī)構(gòu)簽發(fā)證書完成來源驗證
- 3 判斷證書是否被篡改，需要與CA服務(wù)器進(jìn)行校驗
- 4 判斷證書是否吊銷：通過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，那客戶端肯定會認(rèn)同這個證書是合法的，如何避免這種證書冒用的情況？
- 其實這就是非加密對稱中公私鑰的用處，雖然中間人可以得到證書，但私鑰是無法獲取的，一份公鑰是不可能推算出其對應(yīng)的私鑰，中間人即使拿到證書也無法偽裝成合法服務(wù)端，因為無法對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
- 證書的校驗使用非對稱加密實現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸使用對稱加密實現(xiàn)，其中的對稱加密算法中重要的隨機(jī)數(shù)是由本地生成并且存儲本地的
- HTTPS并不包含對隨機(jī)數(shù)的安全保證，HTTPS保證的知識傳輸過程的安全，而隨機(jī)數(shù)存儲在本地，本地的安全屬于另一安全范疇，應(yīng)對的措施有安裝殺毒軟件、反木馬、瀏覽器升級修復(fù)漏洞等。
六、用了HTTPS會被抓包嗎
- HTTPS的數(shù)據(jù)是加密的 常規(guī)下抓包工具代{過}{濾}理請求后抓到的包內(nèi)容是加密狀態(tài) 無法直接查看
- 解決方法：使用抓包工具生成一個證書安裝到客戶端中，模擬中間人攻擊
- 既然會被抓包 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，對于主動授權(quán)證書抓包操作是不提供防護(hù)的，因為這個場景用戶是已經(jīng)對風(fēng)險知情。
- 要防止被抓包 需要采用應(yīng)用級的安全防護(hù)，例如采用私有的對稱加密，同時做好移動端的反編譯加固，防止本地算法被破解
七 本文小結(jié)
- Q HTTPS為什么安全？
- 因為HTTPS保證了傳輸安全，防止傳輸過程中被監(jiān)聽，防止數(shù)據(jù)被竊取，可以確認(rèn)網(wǎng)站的真實性。
- Q HTTPS的傳輸過程是怎樣的？
- 客戶端發(fā)起HTTPS請求，服務(wù)端返回證書，客戶端校驗證書合法性，校驗成功生成隨機(jī)數(shù)，通過證書中的公鑰對隨機(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會被抓包嗎
- 會，HTTPS只防護(hù)用戶在不知情的情況下通信被監(jiān)聽，主動安裝證書授權(quán)可以進(jìn)行解密抓包。
- Q HTTPS使用的是對稱加密還是非對稱加密
- HTTPS在內(nèi)容傳輸過程中使用的是對稱加密，在證書校驗階段使用的是非對稱加密。
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