https加密机制

左手的ㄟ右手 2023-10-11 12:38 45阅读 0赞

# 1,HTTPS概述 #

https就是在安全的传输层上发送的http .https没有将未加密的http报文发送给tcp,而是在将报文发送给tcp之前,先将其发送给了一个安全层,对齐进行加密

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如上图所示SSL位于应用和传输层之间,他可以为任何基于tcp可靠连接的应用层协议提供安全性保证

# 2,SSL协议基本运行过程 #

## 2.1 SSL协议本身分为两层： ##

1,上层为SSL握手协议（SSL handshake protocol）、SSL密码变化协议（SSL change cipher spec protocol）和SSL警告协议（SSL alert protocol）；

2,底层为SSL记录协议（SSL record protocol）。

## 2.2 握手阶段详细过程 ##

握手阶段设计4次通信,所有的通信都是明文

握手阶段是在发生tcp建立连接之后开始进行的

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如上图所示

1,客户端发起https请求

2,服务端生成一对公钥私钥

3,服务端将公钥发送给客户端(这个公钥里面包含了 证书的颁发机构,过期时间等)

4,客户端解析证书

验证公钥是否有效,如果颁发机构,过期时间,如果发现异常,会弹出一个警告框,提示证书有问题,验证通过会生成一个随机值,然后用公钥对这个随机值加密得到密文

5,传送机密信息

客户端将上一步加密的密文发送给服务端

6,服务端解密

服务端收到密文之后 用私钥对其解密,得到随机值,然后把内容通过这个随机值进行对称机密

7,传输机密后的信息

8,客户端解密信息

客户端收到信息后 使用随机值进行解密 获取内容

# 3 总结 #

SSL客户端（也是TCP的客户端）在TCP链接建立之后，发出一个ClientHello来发起握手，这个消息里面包含了自己可实现的算法列表和其它一些需要的消息，SSL的服务器端会回应一个ServerHello，这里面确定了这次通信所需要的算法，然后发过去自己的证书（里面包含了身份和自己的公钥）。Client在收到这个消息后会生成一个秘密消息，用SSL服务器的公钥加密后传过去，SSL服务器端用自己的私钥解密后，会话密钥协商成功，双方可以用同一份会话密钥来通信了。

## 3.1 HTTPS通信的步骤 ##

①客户端发送报文进行SSL通信。报文中包含客户端支持的SSL的指定版本、加密组件列表（加密算法及密钥长度等）。  
②服务器应答，并在应答报文中包含SSL版本以及加密组件。服务器的加密组件内容是从接受到的客户端加密组件内筛选出来的。  
③服务器发送报文，报文中包含公开密钥证书。  
④服务器发送报文通知客户端，最初阶段SSL握手协商部分结束。  
⑤SSL第一次握手结束之后，客户端发送一个报文作为回应。报文中包含通信加密中使用的一种被称Pre-master secret的随机密码串。该密码串已经使用服务器的公钥加密。  
⑥客户端发送报文，并提示服务器，此后的报文通信会采用Pre-master secret密钥加密。  
⑦客户端发送Finished报文。该报文包含连接至今全部报文的整体校验值。这次握手协商是否能够完成成功，要以服务器是否能够正确解密该报文作为判定标准。  
⑧服务器同样发送Change Cipher Spec报文。  
⑨服务器同样发送Finished报文。  
⑩服务器和客户端的Finished报文交换完毕之后，SSL连接就算建立完成。  
⑪应用层协议通信，即发送HTTP响应。  
⑫最后由客户端断开链接。断开链接时，发送close\_nofify报文

## 3.2 HTTPS 中的 SSL 握手建立过程 ##

1、首先，客户端 A 访问服务器 B ，比如我们用浏览器打开一个网页 [https://www.baidu.com][https_www.baidu.com] ，这时，浏览器就是客户端 A ，百度的服务器就是服务器 B 了。这时候客户端 A 会生成一个随机数1，把随机数1 、自己支持的 SSL 版本号以及加密算法等这些信息告诉服务器 B 。

2、服务器 B 知道这些信息后，确认一下双方的加密算法，然后服务端也生成一个随机数 B ，并将随机数 B 和 CA 颁发给自己的证书一同返回给客户端 A 。

3、 客户端 A 得到 CA 证书后，会去校验该 CA 证书的有效性，校验方法在上面已经说过了。校验通过后，客户端生成一个随机数3 ，然后用证书中的公钥加密随机数3 并传输给服务端 B 。服务端 B 得到加密后的随机数3，然后利用私钥进行解密，得到真正的随机数3。

4、最后，客户端 A 和服务端 B 都有随机数1、随机数2、随机数3，然后双方利用这三个随机数生成一个对话密钥。之后传输内容就是利用对话密钥来进行加解密了。这时就是利用了对称加密，一般用的都是 AES 算法。

5、 客户端 A 通知服务端 B ，指明后面的通讯用对话密钥来完成，同时通知服务器 B 客户端 A 的握手过程结束。

6、服务端 B 通知客户端 A，指明后面的通讯用对话密钥来完成，同时通知客户端 A 服务器 B 的握手过程结束。SSL 的握手部分结束，SSL 安全通道的数据通讯开始，客户端 A 和服务器 B 开始使用相同的对话密钥进行数据通讯。

到此，SSL 握手过程就讲完了。可能上面的流程太过于复杂，我们简单地来讲：

客户端和服务端建立 SSL 握手：客户端通过 CA 证书来确认服务端的身份；互相传递三个随机数，之后通过这随机数来生成一个密钥；互相确认密钥，然后握手结束；数据通讯开始，都使用同一个对话密钥来加解密；

我们可以发现，在 HTTPS 加密原理的过程中把对称加密和非对称加密都利用了起来。即利用了非对称加密安全性高的特点，又利用了对称加密速度快，效率高的好处。

参考文章:[https://www.jianshu.com/p/cf2f86bc597a][https_www.jianshu.com_p_cf2f86bc597a]

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