HTTPS
2018-08-17 本文已影响8人
puxiaotaoc
一、背景
- 对于大规模的购物、银行事务或访问机密数据来说，这些重要的事务需要将 HTTP和数字加密技术结合起来使用，才能确保安全；
- 目标：
1）服务器认证 (客户端知道它们是在与真正的而不是伪造的服务器通话)；
2）客户端认证 (服务器知道它们是在与真正的而不是伪造的客户端通话)；
3）完整性 (客户端和服务器的数据不会被修改)；
4）加密 (客户端和服务器的对话是私密的，无需担心被窃听)；
5）效率 (一个运行的足够快的算法，以便低端的客户端和服务器使用)；
6）普适性 (基本上所有的客户端和服务器都支持这些协议)；
7）管理的可扩展性 (在任何地方的任何人都可以立即进行安全通信)；
8）适应性 (能够支持当前最知名的安全方法)；
9）在社会上的可行性 (满足社会的政治文化需要)；
二、HTTPS
- HTTPS经由HTTP进行通信，但利用SSL/TLS来加密数据包，HTTPS开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性；
-
使用HTTPS时，所有的HTTP请求和响应数据在发送到网络之前，都要进行加密，HTTPS在HTTP下面提供了一个传输级的密码安全层，可以使用SSL，也可以使用其后继者——传输层安全(Transport Layer Security，TLS)；
HTTPS
- 不使用SSL/TLS的HTTP通信，即不加密的通信，所有信息明文传播，带来了三大风险：
1）窃听风险（eavesdropping）：第三方可以获知通信内容；
2）篡改风险（tampering）：第三方可以修改通信内容；
3）冒充风险（pretending）：第三方可以冒充他人身份参与通信； - SSL/TLS协议是为了解决这三大风险而设计的，希望达到：
1）所有信息都是加密传播，第三方无法窃听；
2）具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现；
3）配备身份证书，防止身份被冒充； - 密钥
1）密钥：改变密码行为的数字化参数；
2）对称密钥加密系统：编 / 解码使用相同密钥的算法；
3）不对称密钥加密系统：编 / 解码使用不同密钥的算法；
4）公开密钥加密系统：一种能够使数百万计算机便捷地发送机密报文的系统；
5）数字签名：用来验证报文未被伪造或篡改的校验和；
6）数字证书：由一个可信的组织验证和签发的识别信息； -
请求一个客户端（比如web浏览器），对某web资源执行某事务时，它会去检查URL的方案：
1）如果URL的方案为HTTP，客户端就会打开一条到服务器端口80（默认情况下）的连接，并向其发送老的HTTP命令；
2）如果 URL的方案为HTTPS，客户端就会打开一条到服务器端口443（默认情况下）的连接，然后与服务器“握手（建立连接和交换参数）”，以二进制格式与服务器交换一些SSL安全参数，附上加密的HTTP命令；
SSL是个二进制协议，与HTTP完全不同，其流量承载是在另一个端口上的，如果SSL和HTTP流量都从端口80到达，大部分web服务器会将二进制SSL流量理解为错误的HTTP并关闭连接；
HTTPS请求过程
（1）客户使用HTTPS的URL访问Web服务器，要求与Web服务器建立SSL连接；
（2）Web服务器收到客户端请求后，会将网站的证书信息（证书中包含公钥）传送一份给客户端；
（3）客户端的浏览器与Web服务器开始协商SSL/TLS连接的安全等级，也就是信息加密的等级；
（4）客户端的浏览器根据双方同意的安全等级，建立会话密钥，然后利用网站的公钥将会话密钥加密，并传送给网站；
（5）Web服务器利用自己的私钥解密出会话密钥；
（6）Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信； - SSL握手（爱丽丝为客户端，鲍勃为服务器端）
1）爱丽丝给出协议版本号，一个客户端生成的随机数（Client random），以及客户端支持的加密方法；
2）鲍勃确认双方使用的加密方法，并给出数字证书，以及一个服务器生成的随机数（Server random）；
3）爱丽丝确认数字证书有效，然后生成一个新的随机数（Premaster secret），并使用数字证书中的公钥，加密这个随机数，发给鲍勃；
4）鲍勃使用自己的私钥，获取爱丽丝发来的随机数（即Premaster secret）；
5）爱丽丝和鲍勃根据约定的加密方法，使用前面的三个随机数，生成对话密钥（session key），用来加密接下来的整个对话过程； - 注意：
1）生成对话密钥一共需要三个随机数；
2）握手之后的对话使用对话密钥（session key）加密（对称加密），服务器的公钥和私钥只用于加密和解密对话密钥（session key）（非对称加密），无其他作用；
3）服务器公钥放在服务器的数字证书之中；
