HTTPS协议

HTTP 协议内容都是按照⽂本的⽅式明⽂传输的. 这就导致在传输过程中出现⼀些被篡改的情况.

在网络上搜索资料时，会看到有人把HTTPS叫HTTPS协议（全称：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），这种叫法不能说是错的。但严格来说HTTPS不是一个新的独立协议，他是HTTP协议加上安全协议（SSL/TLS）的统称。

其中SSL是个加密套件，负责对HTTP的数据进行加密。TLS是SSL的升级版。现在提到HTTPS，加密套件基本指的是TLS。

加密

加密就是把 明文 (要传输的信息) 进行一系列变换，生产 密文。

解密就是把 密⽂再进⾏⼀系列变换,还原成 明⽂.

在这个加密和解密的过程中,往往需要⼀个或者多个中间的数据,辅助进⾏这个过程,这样的数据称为密钥。

对称加密

采⽤单钥密码系统的加密⽅法，同⼀个密钥可以同时⽤作信息的加密和解密，这种加密⽅法称为对称加密，也称为单密钥加密，特征：加密和解密所⽤的密钥是相同的

常⻅对称加密算法(了解)：DES、3DES、AES、TDEA、Blowfish、RC2等

特点：算法公开、计算量⼩、加密速度快、加密效率⾼

问题：对称加密看上去好像完美地实现了机密性，但其中有一个很大的问题：如何把密钥安全地传递给对方，术语叫“密钥交换”。如何在最开始的时候将密钥传输给服务器，很容易被截获，所以并不安全。

非对称加密

基于对称加密的问题，就引入了另一种加密机制，即非对称加密。这个加密机制有两个密钥，一个叫“公钥”（public key），一个叫“私钥”（private key）。两个密钥是不同的，公钥可以公开给任何人使用，而私钥必须严格保密。

公钥和私钥有个特别的“单向”性，虽然都可以用来加密解密，但公钥加密后只能用私钥解密，反过来，私钥加密后也只能用公钥解密。

常⻅⾮对称加密算法(了解)：RSA，DSA，ECDSA

特点：算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥但是由于其算法复杂，⽽使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。

问题：非对称加密面临同样的问题，会被中间人截获，换为自己的密钥和公钥。

数据摘要（数据指纹）

数字指纹(数据摘要),其基本原理是利⽤单向散列函数(Hash函数)对信息进⾏运算,⽣成⼀串固定⻓度的数字摘要。数字指纹并不是⼀种加密机制,但可以⽤来判断数据有没有被窜改。

摘要常⻅算法：有MD5、SHA1、SHA256、SHA512等，算法把⽆限的映射成有限，因此可能会有碰撞（两个不同的信息，算出的摘要相同，但是概率⾮常低）

摘要特征：和加密算法的区别是，摘要严格意义不是加密，因为没有解密，只不过从摘要很难反推原信息，通常⽤来进⾏数据对⽐

应用场景：

1.注册和登录：注册某讯的账户，用户先将username+password传输给server端，server此时需要对该信息进行保存，为了防止监守自盗和被攻击导致用户信息泄露的问题，此时服务器会通过特定的hash函数将信息生成一串固定长度的摘要，将该数据摘要存储到数据库中。当下一次用户登录的时候，只需要将该信息也通过特定的hash函数得到数据摘要，用该摘要和数据库中的信息进行比较即可判断是否登录成功！

2.某盘的数据存储：对于多用户进行网盘存储资源的时候，server端先将要存储的资源通过hash函数生成数据摘要，和数据库中存储的数据摘要进行比较。如果存在，直接创建一个新的映射关系（如：硬连接或者软连接），如果不存在，才对数据进行真正的存储，这样同样的数据在网盘中只需要存储一份即可。这就是所谓的秒存！

HTTPS安全问题

我们通过学习对称加密和非对称加密知道，无论单独使用哪个加密还会存在安全问题。
接下来我们继续探究对称加密和非堆成加密组合使用。

对称加密+非对称加密

此时数据传输是安全的嘛，答案还是不安全的。

这种情况下，出现不安全的原因在哪里？ 本质上就是客户端获取的服务器的公钥被替换了。
如何解决这一问题，需要引入证书。

证书

服务端在使⽤HTTPS前，需要向CA机构申领⼀份数字证书，数字证书⾥含有证书申请者信息、公钥信息等。服务器把证书传输给浏览器，浏览器从证书⾥获取公钥就⾏了，证书就如⾝份证，证明服务端公钥的权威性

这个 证书 可以理解成是⼀个结构化的字符串, ⾥⾯包含了以下信息:

需要注意的是：申请证书的时候，需要在特定平台⽣成查，会同时⽣成⼀对⼉密钥对⼉，即公钥和私钥。这对密钥对⼉就是⽤来在⽹络通信中进⾏明⽂加密以及数字签名的。
其中公钥会随着CSR⽂件，⼀起发给CA进⾏权威认证，私钥服务端⾃⼰保留，⽤来后续进⾏通信（其实主要就是⽤来交换对称秘钥）

数据签名

当服务端申请CA证书的时候，CA机构会对该服务端进⾏审核，并专⻔为该⽹站形成数字签名，过程如下：

CA机构拥有⾮对称加密的私钥A和公钥A’
CA机构对服务端申请的证书明⽂数据进⾏hash，形成数据摘要

然后对数据摘要⽤CA私钥A’加密，得到数字签名S 服务端申请的证书明⽂和数字签名S共同组成了数字证书，这样⼀份数字证书就可以颁发给服务端了

证书如何保证安全的？

1.通过某种公开的散列函数将数据进行运算得到一个散列值，如果中间人修改数据内容，会导致最后算出来的结果与签名中通过加密保存的散列值不同，可以发现已经修改数据内容。
2.如果中间人要修改签名，客户端在进行使用CA公钥进行解密时，由于CA的密钥只有CA持有，所以中间人修改的签名不能通过CA的公钥进行解密，此时也会发现已经修改内容。

客户端认证

当客⼾端获取到这个证书之后, 会对证书进⾏校验(防⽌证书是伪造的).

判定证书的有效期是否过期
判定证书的发布机构是否受信任(操作系统中已内置的受信任的证书发布机构).
验证证书是否被篡改:从系统中拿到该证书发布机构的公钥,对签名解密,得到⼀个hash值(称为数据摘要),设为hash1.然后计算整个证书的hash值,设为hash2.对⽐hash1和hash2是否相等.如果相等,则说明证书是没有被篡改过的.

查看客户端证书

2.

3.

中间⼈没有CA私钥，所以对任何证书都⽆法进⾏合法修改，包括⾃⼰的

解决数据安全问题（引入证书）