https传输过程及原理

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1. 基础知识

• SSL：一般情况下，网站使用的都是明文方式传输数据，但是在涉及到一些隐私信息时（如银行交易），这个时候网站就会跳转到 SSL，SSl的功能就是提供加密数据。这样的话，TCP/IP协议只要做好的自己的事情，数据加密就全权委托给SSL协议完成

• TLS:TLS是对SSL的扩展和优化，他可以提供数据安全的同时，确保数据的完整性

• HTTPS:超文本传输安全协议。就是http+ssl/tls,可以理解为安全版http

• 对称加密：对称加密又叫做私钥加密，即信息的发送方和接收方使用同一个密钥去加密和解密数据

• 非对称加密：使用一对密钥，即公钥和私钥，且二者成对出现。私钥被自己保存，不能对外泄露。公钥指的是公共的密钥，任何人都可以获得该密钥。用公钥或私钥中的任何一个进行加密，用另一个进行解密

• 证书认证：个人生成的公钥和私钥是不被信任的，只有经过CA认证后后才会被认为是可信任的密钥。目前大多浏览器都内置了国际知名CA的根证书中心，如果我们的密钥被CA中心签名过，那么就是合法的数字证书。但其CA验证密钥过程复杂，所以很多人使用自签名的数字证书

非对称加密使用的是公钥加密和私钥解密机制

2. 图解https的传输过程

1. 客户端发起https请求，连接到服务端的443端口
2. 服务端采用的https有一套数字证书，这个证书可以自己配置，也可以像证书管理组织申请，证书的本质是公钥（发给任何人）和私钥（服务端保留）
3. 服务端将公钥传送证书传递给客户端，证书中包含了很多信息，比如证书的颁发机构，过期时间，网址，公钥等
4. 客户端解析证书，由客户端的TLS完成，首先会验证公钥是否有效，比如颁发机构，过期时间等。如果有异常，就会弹出警告信息。（这个我们上网应该遇到过，一般都是提示说该网站的证书不可信任，是否继续等）。证书没问题后会随机生成随机值（这个很重要，用于对称加密），然后使用第三步中的证书对这个随机值进行非对称加密
5. 将证书非对称加密后的随机值传到服务器
6. 服务器使用私钥对其进行非对称解密后，得到客户端的随机值，然后把内容通过该随机值进行对称加密
7. 服务端将对称加密后的信息发给客户端
8. 客户端用之前的生成的随机值来进行对称解密，获取内容明文

3. CA

SSL/TLS 工作流-图二

CA: 证书授权中心 (certificate authority)。 它呢，类似于国家出入境管理处一样，给别人颁发护照；也类似于国家工商管理局一样，给公司企业颁发营业执照。
它有两大主要性质：

• 1. CA 本身是受信任的 // 国际认可的
• 2. 给他受信任的申请对象颁发证书 // 和办理护照一样，要确定你的合法身份，你不能是犯罪分子或造反派。
     当然，你需要被收保护费，同时，CA 可以随时吊销你的证书

3.1 CA证书详细的工作流

1）申请认证：服务器需自己生成公钥私钥对 pub_svr & pri_svr，同时根据 pub_svr 生成请求文件 csr, 提交给 CA，csr 中含有公钥、组织信息、个人信息 (域名) 等信息。(图二中 server.req 就是 csr 请求文件)
2）审核信息：CA 通过线上、线下等多种手段验证申请者提供信息的真实性，如组织是否存在、企业是否合法，是否拥有域名的所有权等。
3）签发证书：如信息审核通过，CA 会向申请者签发认证文件 - 证书。 证书包含以下信息：申请者公钥、申请者的组织信息和个人信息、签发机构 CA 的信息、有效时间、证书序列号等信息的明文，同时包含一个签名。 签名的产生算法：首先，使用散列函数计算公开的明文信息的信息摘要，然后，采用 CA 的私钥对信息摘要进行加密，密文即签名。（图二中生成 server.crt）
4）返回证书：client 如果请求验证服务器，服务器需返回证书文件。（图二中 handshake 传回 server.crt
5）client 验证证书：client 读取证书中的相关的明文信息，采用相同的散列函数计算得到信息摘要，然后，利用对应 CA 的公钥解密签名数据，对比证书的信息摘要，如果一致，则可以确认证书的合法性，即公钥合法。客户端然后验证证书相关的域名信息、有效时间是否吊销等信息。 客户端会内置信任 CA 的证书信息 (包含公钥)，如果 CA 不被信任，则找不到对应 CA 的证书，证书也会被判定非法。(图二中 check 可选，我们可以选择不验证服务器证书的有效性)
6）秘钥协商：验证通过后，Server 和 Client 将进行秘钥协商。接下来 Server 和 Client 会采用对称秘钥加密。(对称加密时间性能优)（图二中 pre-master/change_cipher_spec/encrypted_handshake_message 过程）
7）数据传输：Server 和 Client 采用对称秘钥加密解密数据。

3.2 创建一个自签名的SSL证书(X509)

略