SSL的加密和解密过程

落日映苍穹つ 2022-11-30 15:50 336阅读 0赞

**现在的加密/解密技术主要有三种：对称加密，非对称加密，和单向加密**  
这三种加密解密技术的组合就是现在电子商务的基础，它们三个有各自最适合的领域，而且所要完成的功能也是不同的，大家都知道，只要我们连上互联网，那么我们就相当于大门洞开，我们的一些隐私，跟其他人对话内容等都有可能会被人窃听，最常见的比如man in the middle（中间人），它主要是因为双方身份无法验证的时候回话被劫持造成的，就是说通信双方都以为是在跟对方交流，其实内容都可能已经被这个“中间人”修改过，一些重要的信息也被这个“中间人”所获得，这对于现在的电子商务来说是致命的，所有我们必须找到一种解决方案来解决这个问题

**对称加密**：指的是加密方和解密方使用的是同一个密钥  
优点：加密解密的速度很快  
缺点：如果两个从未通信过的用户要进行通信的时候，该如何把解密的密钥传输给对方呢（密钥仍然要在网络上传输，所以密钥还是可能会被“中间人”截获），这是对称加密最大的缺点；  
常见的对称加密算法有：  
DES：使用56位的密钥，2000年的时候被人破解了，所以现在基本不再使用  
AES：高级加密标准，可以使用128，129，256三种长度密钥  
其他的还有blowfish,Twofish和RC6,IDEA(商业算法)，CAST5等

**非对称加密**：非对称加密方式解决了对称加密的缺陷，它的加密和解密密钥是不同的，比如对一组数字加密，我们可以用公钥对其加密，然后我们想要将其还原，就必须用私钥进行解密，公钥和私钥是配对使用的，常见的非对称加密算法有：  
RSA：既可以用来加密解密，又可以用来实现用户认证  
DSA：只能用来加密解密，所以使用范围没有RSA广  
非对称加密长度通常有512，1024，2048，4096位，最常用的就是2048位，长度固然可以增加安全性但是需要花费很长时间来进行加密/解密，和对称加密相比，加密/解密的时间差不多是对称加密的1000倍，所以我们通常用其作为用户认证，用对称加密来实现数据的加密/解密

**单项加密**：单向加密就是用来计算一段数据的特征码的，为了防止用户通过“暴力破解”的方式解密，所以单向加密一般具有“雪崩效应”就是说：只要被加密内容有一点点的不同，加密所得结果就会有很大的变化。单项加密还有一个特点就是无论被加密的内容多长/短，加密的结果（就是提取特征码）是定长的，用途：用于验证数据的完整性，常用的单项加密算法  
MD5:这种加密算法固定长度为128位  
SHA1：这种加密算法固定长度是160位

加密解密的流程图：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
**私钥：** 随机数+Key值+公钥

**BOB和ALICE通信阶段：**

黑框A：表示要传输的数据

黑框B：表示黑框A经过单向加密后的特征码，这段特征码同时运用了非对称加密，具体过程是用BOB的私钥加密，传输给ALICE，只要到达后ALICE能解密，表明对方确实是BOB。这一过程同时起到了用户认证和数据完整性的校验。黑框B又称为数字签名

红框A： 这一阶段会生成一段很长的随机数（密钥）然后配合对称加密算法对黑框A和黑框B加密

红框B：这一阶段是用ALICE的公钥加密这串随机数（对称加密阶段的密钥），ALICE接受到数据后如果能用自己私钥解密，那就证明接受者确实ALICE

**加密过程：**  
第一步：用单向加密算法提取数据（黑框A）的特征值  
第二步：用自己的私钥加密这段特征值形成黑框B  
第三步：用对称加密算法，对黑框A和黑框B来加密，得到红框A  
第四步：用ALICE的公钥来加密第三步所用的密钥，得到红框B

**解密过程：**  
第一步：ALICE用自己的私钥解密红框B得到对称加密的密钥  
第二步：用这个密钥解密红框A内容  
第三步：用BOB的公钥解密黑框B，如果能成功，说明发送方确实是BOB，这就完成了身份验证（解密后会得到一串数据的特征值）  
第四步：用同样的单项加密算法来对这段数据提取特征值，如果和第三步的特征值一样，说明这段数据是完整的，这就完成了数据完整性的校验

进行完上述内容厉害的读者会发现一个问题就是BOB和ALICE如何获得对方的公钥，或者说如何证明获得的公钥就是对方，这就需要引入另一方证书颁发机构CA，下面是对证书颁发机构跟BOB/ALICE之间的解释

黑框C：代表要颁发给BOB/ALICE的公钥，组织，地址等信息

黑框D：是对黑框C进行单向加密后得到的数字签名，然后用自己的公钥对其加密，传输给BOB和ALICE，拿着这个证书颁发机构的公钥（这些证书颁发机构的公钥一般已经被microsoft事先放在windows里面，当然其他操作系统也是一样的）的BOB和ALICE如果能对这个证书进行解密，说明这个证书颁发机构不是冒充的

红框E：表示颁发给BOB和ALICE的证书

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221123/895bdf5b4ccf491a883a381c47ca972b.png