Https流程和原理

た入场券 2023-07-12 11:40 17阅读 0赞

1.  什么是https  
    https简单的说就是安全版的http，因为http协议的数据都是明文进行传输的，所以对于一些敏感信息的传输就很不安全，为了安全传输敏感数据，网景公司设计了SSL（Secure Socket Layer），在http的基础上添加了一个安全传输层，对所有的数据都加密后再进行传输，客户端和服务器端收到加密数据后按照之前约定好的秘钥解密。
2.  加密和解密  
    Https的发展和密码学的发展是分不开的。大家应该知道加密方式可以大体分为对称加密和非对称加密（反正我就知道这两种）

对称加密，就是加密和解密都是用同一个秘钥，这种方式优点就是速度快，缺点就是在管理和分配秘钥的时候不安全。

非对称加密算法，非对称加密有一个秘钥对，叫做公钥和私钥，私钥自己持有，公钥可以公开的发送给使用的人。使用公钥进行加密的信息，只有和其配对的私钥可以解开。目前常见的非对称加密算法是RSA，非对称的加密算法的优点是安全，因为他不需要把私钥暴露出去。

在正式的使用场景中一般都是对称加密和非对称加密结合使用——

**使用非对称加密完成秘钥的传递，  
然后使用对称秘钥进行数据加密和解密。**

**3. https证书的申请流程**

1 在服务器上生成**CSR文件（证书申请文件，内容包括证书公钥、使用的Hash算法、申请的域名、公司名称、职位等信息）**  
可以使用命令在服务器上生成；也可以使用线上的工具进行生成，线上的工具会把公钥加入到CSR文件中，并同时生成私钥。

2 把CSR文件和其他可能的证件上传到**CA认证机构**，CA机构收到证书申请之后，使用申请中的Hash算法，**对部分内容进行摘要，然后使用CA机构自己的私钥对这段摘要信息进行签名，**

3 然后CA机构把签名过的证书通过邮件形式发送到申请者手中。

4 **申请者收到证书之后部署到自己的web服务器中**。

**4. 客户端（浏览器）和服务器端交互流程**

1-发送请求

client Hello,客户端（通常是浏览器）先向**服务器发出加密通信的请求**

（1） 支持的协议版本，比如TLS 1.0版。  
（2） 一个客户端生成的随机数 random1，稍后用于生成"对话密钥"。  
（3） 支持的加密方法，比如RSA公钥加密。  
（4） 支持的压缩方法。

**2-服务端接收响应**

服务器收到请求,然后响应 (server Hello)

（1） 确认使用的加密通信协议版本，比如TLS 1.0版本。如果浏览器与服务器支持的版本不一致，服务器关闭加密通信。  
（2） 一个服务器生成的随机数random2，稍后用于生成"对话密钥"。  
（3） 确认使用的加密方法，比如RSA公钥加密。  
（4） 服务器证书。

**3-客户端收到证书之后会首先会进行验证**

我们知道CA机构在签发证书的时候，都会使用自己的私钥对证书进行签名  
证书里的签名算法字段 sha256RSA 表示，CA机构使用sha256对证书进行摘要，然后使用RSA算法对摘要进行私钥签名，而我们也知道RSA算法中，使用私钥签名之后，只有公钥才能进行验签。

如果我们使用的是购买的证书，那么很有可能，颁发这个证书的CA机构的公钥已经预置在操作系统中。这样浏览器就可以使用CA机构的公钥对服务器的证书进行验签。**确定这个证书是不是由正规的CA机构颁发的。**

验签之后得到CA机构使用sha256得到的证书摘要，然后客户端再使用sha256对证书内容进行一次摘要，**如果得到的值和验签之后得到的摘要值相同，则表示证书没有被修改过。**

如果验证通过，就会显示上面的**安全字样**，如果服务器购买的证书是更高级的EV类型，就会显示出购买证书的时候提供的企业名称。

如果没有验证通过，就会显示不安全的提示。

**4-生成随机数**

**验证通过之后，客户端会生成一个随机数pre-master secret，然后使用证书中的公钥进行加密，然后传递给服务器端。**

5-

**服务器收到使用公钥加密的内容，在服务器端使用私钥解密之后获得随机数pre-master secret，然后根据radom1、radom2、pre-master secret通过一定的算法得出session Key和MAC算法秘钥**，作为后面交互过程中使用对称秘钥。

同时客户端也会使用radom1、radom2、pre-master secret，和同样的算法生成session Key和MAC算法的秘钥。

6-后续的交互中就使用session Key和MAC算法的秘钥对传输的内容进行加密和解密。

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