HTTPS知識梳理

梳理HTTPS知識，若有錯誤請指正，參考文章以下：

騰訊雲文檔SSL原理：
https://www.qcloud.com/docume...
HTTPS：
http://www.360doc.com/content...
https://segmentfault.com/a/11...
SSL與TLS：
https://segmentfault.com/a/11...
http://kb.cnblogs.com/page/19...
RSA加密算法-維基百科:
https://zh.wikipedia.org/zh-c...
數字證書基本概念:
http://blog.csdn.net/adeyi/ar...

1 加解密基本概念

1.1 對稱加密算法

加密、解密使用相同密鑰。

encode :

decode :

1.2 非對稱加密算法

加密、解密使用不一樣密鑰，分爲公鑰、私鑰。

1.3 公鑰密碼體制

公鑰密碼體制使用非對稱加密算法，分三部分：加解密算法、公鑰、私鑰。
其中，算法、公鑰公開，私鑰保密，加解密過程以下：

encode :

decode :

1.4 RSA

RSA是一種公鑰密碼體制，算法、公鑰公開，私鑰保密。RSA的一對公鑰、私鑰均可以用來加密和解密，公鑰加密的內容只能使用私鑰解密，私鑰加密的內容只能使用公鑰解密。

1.5 哈希算法

將任意長度的二進制值映射爲較短的固定長度的二進制值，這個小的二進制值稱爲哈希值。

1.6 簽名

做用：保證通訊過程當中傳遞信息未被修改。
實現：計算信息的hash值，並與信息一塊兒發送，爲避免惡意同時篡改信息與hash值狀況，對hash值加密，接收方收到數據後，計算信息的hash值，對比傳輸解密後的hash值，便可獲知信息是否未被修改。（加密細節後文詳述）

2 HTTP、TLS、HTTPS

2.1 HTTP

HTTP請求

黑客攔截

裸奔的HTTP信息容易被竊聽甚至篡改。如今有2個問題：
1）如何確保客戶端的通訊對象是真正的服務器而非黑客
2）如何保證即便通訊內容被黑客竊取也不會泄露真是內容

2.2 TLS

• HTTPS比HTTP多一層SSL/TLS
• SSL（Secure Socket Layer，安全套接字層）
• TLS（Transport Layer Security，傳輸層安全）

SSL版本：SSL1.0、SSL2.0、SSL3.0
TLS版本：TLS1.0、TLS1.一、TLS1.2。
TLS是IETF制定的一種新的協議，它創建在SSL 3.0協議規範之上，是SSL 3.0的後續版本。二者差異極小，能夠理解爲SSL 3.1。SSL3.0和TLS1.0因爲存在安全漏洞，已經不多被使用到。TLS 1.3 改動會比較大，目前還在草案階段，目前使用最普遍的是TLS 1.一、TLS 1.2。

2.3 HTTPS

1）Client請求，發送客戶端信息（如：支持的非對稱/對稱加密算法、壓縮方式等）+隨機碼1
2）Server響應，發送確認信息（如：確認後續使用的非對稱/對稱加密算法、壓縮方式等）+數字證書+隨機碼2
2）Client校驗數字證書真實性，確認後得到服務器公鑰
3）Client確認，發送確認信息+隨機碼3，隨機碼3公鑰加密
3）Server收到後，Clinet和Server都有3個隨機數，組合生成密鑰
4）Server確認，握手結束，下一步開始使用協商的對稱加密算法+密鑰進行通訊
5）對稱加密算法+密鑰，請求，序號1
6）對稱加密算法+密鑰，響應，序號2
...

注意：

• 爲保證通訊傳遞信息未被修改，信息發送前計算hash值與信息一塊兒發送，接收方收到後可從新計算hash值並與收到hash值對比，確保傳遞信息未被修改。
• 上步的計算信息hash值，有的文章中提到，爲避免黑客同時修改內容與hash值，握手3）4）步應使用公鑰&私鑰加密對hash值加密，我理解這是沒必要要的，黑客目的是要得到隨機碼3並算出密鑰，同時修改了內容與hash沒法獲取隨機碼3，並致使握手失敗（Client與Server密鑰對應不上），並且使用私鑰加密並進行信息傳遞，自己存在被試探私鑰加密規律的問題。
• 握手結束後，通訊含有序號，目的是爲了不黑客截取某些信息後原封不動重發屢次，擾亂通訊，添加序號後一旦序號不對應，當即終止通訊。（序號具體實現待補充修改）

2.4 數字證書

2個概念：

指紋：數字證書主體的hash值
簽名：使用CA(證書管理機構)的私鑰，加密後的指紋

Client 校驗證書確認服務器身份過程：

    操做系統安裝時就已經自帶權威CA機構的證書，這些證書裏包含其CA公鑰，用來解密數字證書的簽名(被CA私鑰加密)。

1）客戶端收到服務器的數字證書A，查看A的Issuer證書發佈機構，從操做系統中找到對應發佈機構的CA證書，獲取CA公鑰
2）使用CA公鑰解密證書籤名，得到證書主體內容的hash1
3）從新計算證書主體內容得hash2，與hash1對比證實證書未被修改
4）從證書中得到服務器公鑰，爲HTTPS過程當中加密協商作準備
步驟1~4確認數字證書自己真實性，確實爲權威CA機構發佈，而非僞造

5）確認服務器證書真實性後，對比訪問域名與數字證書Subject證書全部者是否一致等信息，確認訪問服務器真實性。
步驟5確認訪問網站的真實性