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
- 3 用了HTTPS就一定安全嗎
一、HTTPS實現原理
HTTPS在內容傳輸的加密上使用的是對稱加密，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據傳輸階段 具體交互過程如下
- 證書校驗階段
- 1 客戶端發起HTTPS請求
- 2 服務器返回HTTPS證書
- 3 客戶端驗證證書是否合法 不合法提示告警
- 數據傳輸階段
- 1 當證書驗證通過后，在客戶端本地生成隨機數
- 2 通過公鑰加密隨機數，并把加密后的隨機數傳輸到服務器端‘
- 3 服務器端通過私鑰對隨機數進行解密
- 4 服務器端通過客戶端傳入的隨機數構造對稱加密算法 對返回結果內容加密后進行傳輸
二 、為什么數據傳輸使用對稱加密？
- 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的場景中只有服務器端保存了私鑰，一對公私鑰只能實現單向的加解密，所以HTTPS中內容傳輸加密采用的是對稱加密
三、為什么需要CA認證機構頒發證書
- 流程：
- 1 本地請求被劫持（DNS劫持等），所有請求均發送到中間人的服務器
- 2 中間人服務器返回中間人自己的證書】
- 3 客戶端創建隨機數 通過中間人證書的公鑰對隨機數加密后傳送給中間人，然后憑隨機數構造的對稱加密對傳輸內容進行加密傳輸
- 4 中間人因為擁有客戶端的隨機數，可以通過對稱加密算法進行內容解密
- 5 中間人以客戶端的請求內容再向正規網站發起請求
- 6 因為中間人與服務器的通信過程是合法的 正規網站通過建立的安全通道返回加密后的數據
- 7 中間人憑借與正規網站建立的對稱加密算法對內容進行解密
- 8 中間人通過與客戶端建立的對稱加密算法對正規網站返回的數據進行加密傳輸
- 9 客戶端通過與中間人建立的對稱加密算法對返回結果數據進行解密
四、如何保證CA證書的合法性？
4.1 證書包含什么信息
- 1 頒發機構信息
- 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
- 1）首先：權威機構是要有認證的，不是隨便一個機構都有資格頒發證書，不然也不叫做權威機構；
- 2）另外：證書的可信性基于信任制，權威機構需要對其頒發的證書進行信用背書，只要是權威機構生成的證書，我們就認為是合法的。
所以權威機構會對申請者的信息進行審核，不同等級的權威機構對審核的要求也不一樣，于是證書也分為免費的、便宜的和貴的。
4.3 瀏覽器如何驗證證書的合法性
瀏覽器發起HTTPS請求時，服務器會返回網站的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，每份簽發證書都可以根據驗證鏈找到對應的根證書，操作系統、瀏覽器會在本地存儲權威機構的根證書，利用本地根證書可以對對應機構簽發證書完成來源驗證
- 3 判斷證書是否被篡改，需要與CA服務器進行校驗
- 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在線證書狀態協議 ） 實現 ，其中 OCSP 可用于第3步中以減少與 CA 服務器的交互，提高驗證效率。
- 以上任意一步都滿足的情況下瀏覽器才認為證書是合法的。
- 既然證書是公開的，如果要發起中間人攻擊，我在官網上下載一份證書作為我的服務器證書，那客戶端肯定會認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的私鑰，中間人即使拿到證書也無法偽裝成合法服務端，因為無法對客戶端傳入的加密數據進行解密。
五、本地隨機數被竊取怎么辦
- 證書的校驗使用非對稱加密實現，數據傳輸使用對稱加密實現，其中的對稱加密算法中重要的隨機數是由本地生成并且存儲本地的
- HTTPS并不包含對隨機數的安全保證，HTTPS保證的知識傳輸過程的安全，而隨機數存儲在本地，本地的安全屬于另一安全范疇，應對的措施有安裝殺毒軟件、反木馬、瀏覽器升級修復漏洞等。
六、用了HTTPS會被抓包嗎
- HTTPS的數據是加密的 常規下抓包工具代{過}{濾}理請求后抓到的包內容是加密狀態 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聽，對于主動授權證書抓包操作是不提供防護的，因為這個場景用戶是已經對風險知情。
- 要防止被抓包 需要采用應用級的安全防護，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
- 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聽，防止數據被竊取，可以確認網站的真實性。
- Q HTTPS的傳輸過程是怎樣的？
- 客戶端發起HTTPS請求，服務端返回證書，客戶端校驗證書合法性，校驗成功生成隨機數，通過證書中的公鑰對隨機數進行加密傳輸給服務器端，服務器端使用私鑰解密得到隨機數，然后使用解密后的隨機數構造對稱加密算法，將加密后的數據返回給客戶端，
- Q 為什么使用證書？
- Q 使用HTTPS會被抓包嗎
- 會，HTTPS只防護用戶在不知情的情況下通信被監聽，主動安裝證書授權可以進行解密抓包。
- 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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