用了Https防抓包就真的安全了？带你领会其中奥秘！

2022-06-14 本文已影响0人码农的地中海

HTTPS的定义

简而言之，HTTPS可以理解为HTTP+TLS，TLS是传输层加密协议，是HTTPS安全的核心，其前身是SSL 。通过对数据传输层进行加密，可以有效防止被第三方黑客、抓包软件截获后解密的行为，从而极大地保护了用户访问网络的安全性。

数据明文传输，易嗅探
数据完整性无验证，易篡改
网站身份无认证，易假冒

a602bd1809682f8257e36e2cf3465155.jpeg

HTTPS工作原理

大家可能都听说过 HTTPS 协议之所以是安全的是因为 HTTPS 协议会对传输的数据进行加密，而加密过程是使用了非对称加密实现。

但其实，HTTPS 在内容传输的加密上使用的是对称加密，非对称加密只作用在证书验证阶段。

HTTPS 的整体过程分为证书验证和数据传输阶段，具体的交互过程如下：

QQ截图20220614214000.png

证书验证阶段：

浏览器发起 HTTPS 请求。
服务端返回 HTTPS 证书。
客户端验证证书是否合法，如果不合法则提示告警。

数据传输阶段：

当证书验证合法后，在本地生成随机数。
通过公钥加密随机数，并把加密后的随机数传输到服务端。
服务端通过私钥对随机数进行解密。
服务端通过客户端传入的随机数构造对称加密算法，对返回结果内容进行加密后传输。

单向/双向验证

服务器是使用的HTTPS协议传输，并且买了权威机构的CA证书。但是客户端在发送请求时，未使用证书验证方式，这样就会存在中间人攻击的可能。所以说之前我的那种做法是不安全的。

单向验证

单向认证：保证server是真的，通道是安全的（对称密钥），校验证书，不可以抓包。

流程：

1.客户端向服务器端发送SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息。

2.服务端给客户端返回SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息，同时也返回服务器端的证书，即公钥证书。

3.客户端使用服务端返回的信息验证服务器的合法性，包括

证书是否过期
发行服务器证书的CA是否可靠
返回的公钥是否能正确解开返回证书中的数字签名
服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配
验证通过后，将继续进行通信，否则，终止通信

4.客户端向服务端发送自己所能支持的对称加密方案，供服务器端进行选择。

5.服务器端在客户端提供的加密方案中选择加密程度最高的加密方式。

6.服务器将选择好的加密方案通过明文方式返回给客户端。

7.客户端接收到服务器端返回的加密方式后，使用该加密方式生成产生随机码，用作通信过程中对称加密的秘钥，使用服务器端返回的公钥进行加密，将加密后的随机码发送至服务器。

8.服务器收到客户端返回的加密信息后，使用自己的私钥进行解密，获取对称加密秘钥。

9.在接下来的会话中，服务器和客户端将会使用该密码进行对称加密，保证通信过程中信息的安全。

准备

向我们亲爱的后台小伙伴要下他们申请的证书，.crt或者.pem的都可以，然后转成.cer证书，将.cer文件导入工程。

QQ截图20220614214018.png

在AFHTTPSessionManager中按照上图进行写。注意AFHTTPSessionManager要用initWithBaseURL初始化，这样，单项验证就完了。**

双向验证

保证client和server是真的，通道是安全的（对称密钥）

流程

1.客户的浏览器向服务器传递客户端SSL协议的版本号，加密算法的种类，产生的随机数，以及其他服务器和客户端之间通讯所需要的各种信息。

2.服务器向客户端传送SSL协议的版本号，加密算法的种类，随机数以及其他相关信息，同时服务器还将向客户端传送自己的证书。

3.客户利用服务器传过来的信息验证服务器的合法性，服务器的合法性包括

证书是否过期
发行服务器证书的CA是否可靠
发行者证书的公钥能否正确解开服务器证书的“发行者的数字签名”
服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配
如果合法性验证没有通过，通讯将断开，如果合法性验证通过，将继续进行第四步。

4.用户端随机产生一个用于后面通讯的“对称密码”，然后用服务器的公钥（服务器的公钥从步骤2终端服务器的证书中获得）对其加密，然后将加密后的“预主密码”传给服务器。

5.如果服务器要求客户的身份认证（在握手过程中为可选），用户可以建立一个随机数然后对其进行数据签名，将这个含有签名的随机数和客户自己的证书以及加密过的“预主密码”一起传给服务器。

6.如果服务器要求客户的身份认证，服务器必须检验客户证书和签名随机数的合法性，具体的合法性验证过程包括：

客户的证书使用日期是否有效

为客户提供证书的CA是否可靠

发行CA的公钥能否正确解开客户证书的发行CA的数字签名

检查客户的证书是否在证书废止列表（CRL）中。

检验如果没有通过，通讯立刻中断；如果验证通过，服务器将用自己的私钥解开加密的“预主密码”，然后执行一系列步骤来产生主通讯密码（客户端也将通过同样的方法产生相同的主通讯密码）。

时在SSL通讯过程中还要完成数据通讯的完整性，防止数据通讯中的任何变化。

8.客户端向服务器端发出信息，指明后面的数据通讯将使用步骤7中的主密码为对称密钥，同时通知服务器客户端的握手过程结束。

9.服务器向客户端发出信息，指明后面的数据通讯将使用的步骤7中的主密码为对称密钥，同时通知客户端服务器端的握手过程结束。

10.SSL的握手部分结束，SSL安全通道的数据通讯开始，客户和服务器开始使用相同的对称密钥进行数据通讯，同时进行通讯完整性的检验。

双向验证的实例代码：

QQ截图20220614214046.png

QQ截图20220614214055.png

一般应用都是采用单向认证的，原因很简单，用户数目广泛，且无需做在通讯层做用户身份验证，一般都在应用逻辑成来保护用户的合法登入。但如果是企业对应对接，情况就不一样，可能会要求对客户端做身份验证。这时就需要做双向认证。

差异：从单向认证和双向认证的流程来看，单向认证只要求站点部署了SSL证书就行，任何用户都可以去访问（IP被限制除外等），只是服务器端提供了身份认证。而双向认证则是需要服务端需要客户端提供身份认证，只能是服务端允许的客户能去访问，安全性相对要高一些。

常用抓包工具

Charles
Fiddler

如何防止抓包

对于HTTPS API接口，如何防止抓包呢？既然问题出在证书信任问题上，那么解决方法就是在我们的APP中预置证书。在TLS/SSL握手时，用预置在本地的证书中的公钥校验服务器的数字签名，只有签名通过才能成功握手。由于数字签名是使用私钥生成的，而私钥只掌握在我们手上，中间人无法伪造一个有效的签名，因此攻击失败，无法抓包。

这样做虽然解决了抓包问题，但是也带来了另外一个问题：我们购买的证书都是有有效期的，到期前需要对证书进行更新。主要有两种方式：

1、提供预置证书更新接口。在当前证书快过期时，APP请求获取新的预置证书，这过渡时期，两个证书同时有效，直到安全完成证书切换。这种方式有一定的维护成本，且不易测试。 2、在APP中只预埋公钥，这样只要私钥不变，即使证书更新也不用更新该公钥。但是，这样不太符合周期性更新私钥的安全审计需求。一个折中的方法是，一次性预置多个公钥，只要任意一个公钥验证通过即可。考虑到我们的证书一般购买周期是3-5年，那么3个公钥，可以使用9-15年，同时，我们在此期间还可以发布新版本废弃老公钥，添加新公钥，这样可以使公钥一直更新下去。

防止抓包全过程

Android中如何访问HTTPS呢，其实Retrofit、OkHttp均支持HTTPS的访问项目中引入网络库，以implementation 'com.squareup.okhttp3:okhttp:4.2.0'为例，

final OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder().build();
final Request request = new Request.Builder()
        .url("https://www.baidu.com/robots.txt")
        .build();
final Response execute = okHttpClient.newCall(request).execute();
final String bodyStr = execute.body().string();
Log.d(TAG, bodyStr);
复制代码

那如果关闭客户端的CA证书，GlobalSign Root CA-R1，相当于不信任百度服务器的数字证书，会导致报错

Caused by: java.security.cert.CertificateException: java.security.cert.CertPathValidatorException: Trust anchor for certification path not found. 通过手动将GlobalSign Root CA-R1.cer放入项目中的assets文件夹，则可避免这一错误，如何引用项目中集成的证书呢？通过

SSLContext sslContext;
        try {
            InputStream inputStream = getAssets().open("");
            sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
            sslContext.init(null, new TrustManager[]{OkhttpU.trustManagerForCertificates(inputStream)}, null);
            SSLSocketFactory sslSocketFactory = sslContext.getSocketFactory();
            OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder().sslSocketFactory(sslSocketFactory, OkhttpU.trustManagerForCertificates(inputStream)).build();
            final Request request = new Request.Builder()
                    .url("https://www.baidu.com/robots.txt")
                    .build();
            final Response execute = okHttpClient.newCall(request).execute();
            final String bodyStr = execute.body().string();
            Log.d(TAG, bodyStr);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
复制代码
public class OkhttpU {

    public static X509TrustManager trustManagerForCertificates(InputStream in)
            throws GeneralSecurityException {
        CertificateFactory certificateFactory = CertificateFactory.getInstance("X.509");
        Collection<? extends Certificate> certificates = certificateFactory.generateCertificates(in);
        if (certificates.isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("expected non-empty set of trusted certificates");
        }

        // Put the certificates a key store.
        char[] password = "password".toCharArray(); // Any password will work.
        KeyStore keyStore = newEmptyKeyStore(password);
        int index = 0;
        for (Certificate certificate : certificates) {
            String certificateAlias = Integer.toString(index++);
            keyStore.setCertificateEntry(certificateAlias, certificate);
        }

        // Use it to build an X509 trust manager.
        KeyManagerFactory keyManagerFactory = KeyManagerFactory.getInstance(
                KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
        keyManagerFactory.init(keyStore, password);
        TrustManagerFactory trustManagerFactory = TrustManagerFactory.getInstance(
                TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
        trustManagerFactory.init(keyStore);
        TrustManager[] trustManagers = trustManagerFactory.getTrustManagers();
        if (trustManagers.length != 1 || !(trustManagers[0] instanceof X509TrustManager)) {
            throw new IllegalStateException("Unexpected default trust managers:"
                    + Arrays.toString(trustManagers));
        }
        return (X509TrustManager) trustManagers[0];
    }

    private static KeyStore newEmptyKeyStore(char[] password) throws GeneralSecurityException {
        try {
            KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType());
            InputStream in = null; // By convention, 'null' creates an empty key store.
            keyStore.load(in, password);
            return keyStore;
        } catch (IOException e) {
            throw new AssertionError(e);
        }
    }
}

复制代码

就可以正常访问https了

综上，通过引入自定义证书，然后给OkHttp设置sslSocketFactory可以有效的防止抓包，但是.cer放到assets下很容易被反编译，可以通过jdk下的命令keytool -printcert -rfc -file srca.cer导出字符串，然后通过

OkHttpClientManager.getInstance()
                .setCertificates(new Buffer()
                        .writeUtf8(CER_STRING) //CER_STRING是到处的string常量
                        .inputStream());

总结

总的来说https把流量加密了，正常抓包，你看到的内容是一堆乱码。 https的加密没有安全问题，但它只是用来防止通信过程中被第三方获取明文。如果黑客能直接控制通信的双方（你的电脑，或服务器)，那么黑客肯定能看到https明文的。

Android技术交流与资料学习：Android核心技术进阶手册、实战笔记、面试题纲资料

放抓包策略就是对抗hook，常见方法：

检测hook : 检测Xposed、Frida、Substrate等Hook框架
使用socket连接 ：使用Socket走TCP/UDP，防止被应用层抓包
传输数据加密 ：协议字段加密传输，并隐藏秘钥，应用层加固
native层传输 ：将网络传输逻辑写到jni层实现，提高反编译门槛