HTTPS协议详解

news2024/10/5 15:32:23

https是http over TLS（transport security layer）的缩写。也即说明http协议是不安全的，是TLS协议保证的安全。协议层级图如下:

我们常说https协议是安全的，主要是指两点：

第一，通信两端可以进行身份验证。
第二，数据传输过程安全。

既然提到身份验证和传输安全就不得不提加密算法和数字证书机制。

加密算法主要分为对称加密算法与非对称加密算法。所谓对称加密算法，加密、解密使用相同的密钥，常用的算法有：DES、3DES、TDEA、Blowfish、RC2、RC4、RC5、IDEA、SKIPJACK等。相应的非对称加密算法用于加密、解密的密钥是一对儿，如果用其中一个来加密，只能用另外一个来解密，反之亦然，常用的算法有：RSA、DSA、ECC、DH等。

TLS还涉及到到了摘要算法MAC(message authentication code)，用以确保传输过程中的数据没有被修改替换。摘要算法也需要一个密钥，不过这个密钥不是用来做加解密的，而是用来做生成摘要时的盐。摘要算法是一个单向函数，不能通过摘要反解出原内容。常用的算法有：CRC、MD5、SHA等。

数字证书是一个认证体系。我们经常接触的银行U盾，企业登陆社保公积金网站时用到的电子证书等，都是数字证书。数字证书由CA（certificate authority）机构颁发，有有效期，到期需要更换，且是付费的。证书的生成就是依赖上文所述的非对称加密算法。颁发一个证书就是生成一对密钥，然后用CA机构的数字证书（私钥）进行签名认证，以此来保证数字证书的合法性。私钥保留在申请者手里，要保证私钥绝对安全，不能被别人获取，所以我们会采用很多的方式来保护私钥。公钥则是对外公布使用的。

数字证书还有根证书、证书链两个概念。终端证书是由CA机构的证书进行签发的，那么CA机构的证书又是谁签发的？怎么验证CA机构证书的合法性？结构如下：

final certificate <--> CA certificate <--> CA certificate <--> CA.... <-->root certificate

终端证书由CA证书签发，这个CA证书由另外一个CA证书签发，循环往上，直至根证书。那么根证书由谁签发的呢？根证书是一个自签名证书。那么根证书怎么认证呢？这就靠相关实现自己维护了（比如以约定的方式：我说它是合法的根证书，它就是合法的根证书）。以chrome浏览器为例，chrome浏览器维护有一个根证书库：https://chromium.googlesource.com/chromium/src/+/main/net/data/ssl/chrome_root_store/root_store.md

然后chrome浏览器会将根证书缓存在本地