1、HTTP 与 HTTPS 有哪些区别?
- HTTP以明文方式传输数据,不提供任何加密。如果攻击者截取了传输报文,就可以直接读取其中的信息。HTTPS利用SSL/TLS加密数据包,报文以密文方式传输。
-
HTTP 连接建立相对简单, TCP 三次握手之后便可进行 HTTP 的报文传输。而 HTTPS 在 TCP 三次握手之后,还需进行 SSL/TLS 的握手过程,才可进入加密报文传输。
-
两者的默认端口不一样,HTTP 默认端口号是 80,HTTPS 默认端口号是 443。
-
HTTPS 协议需要向 CA(证书权威机构)申请数字证书,来保证服务器的身份是可信的。
2、HTTPS解决了HTTP哪几个问题?
- 窃听风险:信息加密,混合加密的方式实现信息的机密性,解决了窃听的风险。
- 篡改风险:校验机制,通过哈希算法(摘要算法)的方式来实现完整性,解决了篡改的风险。
- 冒充风险:身份证书,将服务器公钥放入到数字证书中,解决了冒充的风险。
浅谈加密算法(对称加密、非对称加密、混合机密、数字签名、哈希算法浅谈加密算法(对称加密、非对称加密、混合机密、数字签名、哈希算法
3、SSL/TLS 协议基本流程:
- 客户端向服务器索要并验证服务器的公钥。
- 双方协商生产「会话秘钥」。
- 双方采用「会话秘钥」进行加密通信。
TLS 协议建立的详细流程:
1. ClientHello
首先,由客户端向服务器发起加密通信请求,也就是 ClientHello
请求。
在这一步,客户端主要向服务器发送以下信息:
(1)客户端支持的 TLS 协议版本,如 TLS 1.2 版本。
(2)客户端生产的随机数(Client Random
),后面用于生成「会话秘钥」条件之一。
(3)客户端支持的密码套件列表,如 RSA 加密算法。
2. SeverHello
服务器收到客户端请求后,向客户端发出响应,也就是 SeverHello
。服务器回应的内容有如下内容:
(1)确认 TLS 协议版本,如果浏览器不支持,则关闭加密通信。
(2)服务器生产的随机数(Server Random
),也是后面用于生产「会话秘钥」条件之一。
(3)确认的密码套件列表,如 RSA 加密算法。
(4)服务器的数字证书。
3.客户端回应
客户端收到服务器的回应之后,首先通过浏览器或者操作系统中的 CA 公钥,确认服务器的数字证书的真实性。
如果证书没有问题,客户端会从数字证书中取出服务器的公钥,然后使用它加密报文,向服务器发送如下信息:
(1)一个随机数(pre-master key
)。该随机数会被服务器公钥加密。
(2)加密通信算法改变通知,表示随后的信息都将用「会话秘钥」加密通信。
(3)客户端握手结束通知,表示客户端的握手阶段已经结束。这一项同时把之前所有内容的发生的数据做个摘要,用来供服务端校验。
上面第一项的随机数是整个握手阶段的第三个随机数,会发给服务端,所以这个随机数客户端和服务端都是一样的。
服务器和客户端有了这三个随机数(Client Random、Server Random、pre-master key),接着就用双方协商的加密算法,各自生成本次通信的「会话秘钥」。
4. 服务器的最后回应
服务器收到客户端的第三个随机数(pre-master key
)之后,通过协商的加密算法,计算出本次通信的「会话秘钥」。
然后,向客户端发送最后的信息:
(1)加密通信算法改变通知,表示随后的信息都将用「会话秘钥」加密通信。
(2)服务器握手结束通知,表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时把之前所有内容的发生的数据做个摘要,用来供客户端校验。
至此,整个 TLS 的握手阶段全部结束。接下来,客户端与服务器进入加密通信,就完全是使用普通的 HTTP 协议,只不过用「会话秘钥」加密内容。
4、客户端校验数字证书的流程:
接下来,详细说一下实际中数字证书签发和验证流程。
如下图图所示,为数字证书签发和验证流程:
CA 签发证书的过程,如上图左边部分:
- 首先 CA 会把持有者的公钥、用途、颁发者、有效时间等信息打成一个包,然后对这些信息进行 Hash 计算,得到一个 Hash 值;
- 然后 CA 会使用自己的私钥将该 Hash 值加密,生成 Certificate Signature,也就是 CA 对证书做了签名;
- 最后将 Certificate Signature 添加在文件证书上,形成数字证书;
客户端校验服务端的数字证书的过程,如上图右边部分:
- 首先客户端会使用同样的 Hash 算法获取该证书的 Hash 值 H1;
- 通常浏览器和操作系统中集成了 CA 的公钥信息,浏览器收到证书后可以使用 CA 的公钥解密 Certificate Signature 内容,得到一个 Hash 值 H2 ;
- 最后比较 H1 和 H2,如果值相同,则为可信赖的证书,否则则认为证书不可信。