安全基础 --- https详解 + 数组（js）

news2024/11/22 14:57:30

CIA三属性：完整性（Confidentiality）、保密性（Integrity）、可用性（Availability），也称信息安全三要素。

 https

核心技术：用非对称加密传输对称加密的密钥，然后用对称密钥进行通信

HTTPS（全称：HyperText Transfer Protocol over Secure Socket Layer），超文本传输协议。

（1）https传输过程

HTTPS 解决数据传输安全问题的方案就是使用加密算法，具体来说是混合加密算法，也就是对称加密和非对称加密的混合使用。

<1> 对称加密

对称加密，顾名思义就是加密和解密都是使用同一个密钥，常见的对称加密算法有 DES、3DES 和 AES 等，其优缺点如下：

  • 优点：算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高、适合加密较大数据
  • 缺点：安全性无法保证；密钥的唯一性导致密钥管理困难

<2> 非对称加密

非对称加密，顾名思义，就是加密和解密需要使用两个不同的密钥：公钥（public key）和私钥（private key）。

公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密；如果用私钥对数据进行加密，那么只有用对应的公钥才能解密。

过程详解：甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公钥对外公开；得到该公钥的乙方使用公钥对机密信息进行加密后再发送给甲方；甲方再用自己保存的私钥对加密后的信息进行解密。

优缺点如下：

  • 优点：算法公开、加解密使用不同钥匙、私钥不需要通过网络进行传输、安全性高
  • 缺点：计算量大、相比较对称加密速度慢

常用非对称加密算法：RSA算法

（2）https原理

HTTPS 并非独立的通信协议，而是对 HTTP 的扩展，保证了通信安全，二者关系如下：


HTTPS = HTTP + SSL / TLS

SSL/TLS如何解决HTTP的风险：

  • 信息加密；
  • 校验机制；
  • 身份证书

<1> 解析

  1. 客户端请求 HTTPS 网址，然后连接到 server 的 443 端口 (HTTPS 默认端口，类似于 HTTP 的80端口)。
  2. 采用 HTTPS 协议的服务器必须要有一套数字 CA (Certification Authority)证书，证书是需要申请的，并由专门的数字证书认证机构(CA)通过非常严格的审核之后颁发的电子证书。证书本身也附带一个证书电子签名，这个签名用来验证证书的完整性和真实性，可以防止证书被篡改。
  3. 服务器响应客户端请求，将证书传递给客户端，证书包含公钥和大量其他信息。
  4. 客户端解析证书并对其进行验证。证书没有问题，客户端就会从服务器证书中取出服务器的公钥A。然后客户端还会生成一个随机码 KEY，并使用公钥A将其加密。
  5. 客户端把加密后的随机码 KEY 发送给服务器，作为后面对称加密的密钥。
  6. 服务器在收到随机码 KEY 之后会使用私钥B将其解密。经过以上这些步骤，客户端和服务器终于建立了安全连接，完美解决了对称加密的密钥泄露问题。
  7. 服务器使用密钥 (随机码 KEY)对数据进行对称加密并发送给客户端，客户端使用相同的密钥 (随机码 KEY)解密数据。
  8. 双方使用对称加密愉快地传输所有数据。

公钥加密，私钥加密 --> 加密；
私钥加密，公钥解密 --> 签名。

<2> RSA密钥协商算法

【1】TLS握手过程

image-20210126102630933.png

每一个「框」都是一个记录（record），记录是 TLS 收发数据的基本单位

【2】RSA密钥交换算法的TLS的握手过程

640

实现RSA密钥交换

apifox新建接口

保存后运行，使用wireshark抓包

wireshark抓包显示

[1] TLS第一次握手

客户端首先会发一个「Client Hello」消息，消息里面有客户端使用的 TLS 版本号、支持的密码套件列表，支持的压缩算法，以及生成的随机数

[2] TLS第二次握手

服务端收到客户端的「Client Hello」消息后，会确认 TLS 版本号是否支持，和从密码套件列表中选择一个密码套件，还有选择压缩算法（安全性原因，一般不压缩），以及生成随机数（Server Random）。

接着，返回「Server Hello」消息，消息里面有服务器确认的 TLS 版本号，也给出了随机数（Server Random），然后从客户端的密码套件列表选择了一个合适的密码套件。

服务端为了证明自己的身份，会发送「Server Certificate」给客户端，这个消息里含有数字证书。

随后服务端发了「Server Hello Done」消息，目的是告诉客户端，打招呼完毕

[3] 客户端验证证书

数字证书包含：

  • 公钥；
  • 持有者信息；
  • 证书认证机构（CA）的信息；
  • CA 对这份文件的数字签名及使用的算法；
  • 证书有效期；
  • 还有一些其他额外信息；

数字证书签发和验证流程

[4] TLS第三次握手

客户端验证完证书后，认为可信则继续往下走。接着，客户端就会生成一个新的随机数 (pre-master)，用服务器的 RSA 公钥加密该随机数，通过「Change Cipher Key Exchange」消息传给服务端。

服务端收到后，用 RSA 私钥解密，得到客户端发来的随机数 (pre-master)。

至此，客户端和服务端双方都共享了三个随机数，分别是 Client Random、Server Random、pre-master。

双方根据已经得到的三个随机数，生成会话密钥（Master Secret），它是对称密钥，用于对后续的 HTTP 请求/响应的数据加解密。

生成完会话密钥后，然后客户端发一个「Change Cipher Spec」，告诉服务端开始使用加密方式发送消息

客户端再发一个「Encrypted Handshake Message（Finishd）」消息，把之前所有发送的数据做个摘要，再用会话密钥（master secret）加密，让服务器做个验证，验证加密通信是否可用和之前握手信息是否有被中途篡改过。

[5] TLS第四次握手

服务端向客户端发「Change Cipher Spec」和「Encrypted Handshake Message」消息，如果双方都验证加密和解密没问题，那么握手正式完成。

数组（js）

数组（array）是按次序排列的一组值。每个值的位置都有编号（从0开始），整个数组用方括号表示。

（1）定义

var arr = ['a', 'b', 'c'];
位置分别为0,1,2

也可先定义后赋值
var arr = [];

arr[0] = 'a';
arr[1] = 'b';
arr[2] = 'c';

任何类型的数据，都可以放入数组。
var arr = [
  {a: 1},
  [1, 2, 3],
  function() {return true;}
];

arr[0] // Object {a: 1} --- 对象
arr[1] // [1, 2, 3] --- 数组
arr[2] // function (){return true;} --- 函数

数组内元素是数组，那便是多维数组
var a = [[1, 2], [3, 4]];
a[0][1] // 2
a[1][1] // 4

（2）数组本质

数组是一种特殊的对象。typeof 运算符认为数组的类型就是对象

typeof [1, 2, 3] // "object"

数组的键名是有序的

var arr = ['a', 'b', 'c'];

Object.keys(arr)
// ["0", "1", "2"]
`Object.keys`方法返回数组的所有键名。

数组的键名其实也是字符串，非字符串的键名会被转为字符串
var arr = ['a', 'b', 'c'];

arr['0'] // 'a'
arr[0] // 'a'

一个值总是先转成字符串，再作为键名进行赋值。
var a = [];

a[1.00] = 6;
a[1] // 6

对象的两种读取成员的方法：点结构（object.key）和方括号结构（object.[key]）

（3）length属性

数组的length属性，返回数组的成员数量。length 是一个动态的值，键明中的最大整数加1

['a', 'b', 'c'].length // 3

var arr = ['a', 'b'];
arr.length // 2

arr[2] = 'c';
arr.length // 3

arr[9] = 'd';
arr.length // 10

arr[1000] = 'e';
arr.length // 1001

数组的数字键不需要连续，`length`属性的值总是比最大的那个整数键大`1`，中间的位置都是空位（undefined）

length属性可写，若设置小于当前成员个数的值，那便会自动减少。（后进先出）
var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
arr.length // 3

arr.length = 2;
arr // ["a", "b"]
---- 清空
arr.length = 0;
arr // []

当`length`属性设为大于数组个数时，读取新增的位置都会返回`undefined`
var a = ['a'];

a.length = 3;
a[1] // undefined

数组本质上是一种对象，所以可以为数组添加属性，但是这不影响length属性的值。

var a = [];

a['p'] = 'abc';
a.length // 0

a[2.1] = 'abc';
a.length // 0

a[0] = 'cao';
a.length // 1

（4）in运算符

检查某个键名是否存在的运算符in，适用于对象，也适用于数组。

var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
2 in arr  // true
'2' in arr // true
4 in arr // false

数组的某个位置为空位，in运算符返回flase
var arr = [];
arr[100] = 'a';

100 in arr // true
1 in arr // false

（5）for .... in 循环

for...in循环不仅可以遍历对象，也可以遍历数组，毕竟数组只是一种特殊对象。

var a = [1,2,3];

for(var key in a){
    console.log(a[key]);
}
// 1
// 2
// 3
for (var key in a) {
  console.log(key);
}
// 0
// 1
// 2

数组的遍历可以考虑使用`for`循环或`while`循环。
var a = [1, 2, 3];

// for循环
for(var i = 0; i < a.length; i++) {
  console.log(a[i]);
}

// while循环
var i = 0;
while (i < a.length) {
  console.log(a[i]);
  i++;
}

var l = a.length;
while (l--) {
  console.log(a[l]);
}

数组的forEach方法，也可以用来遍历数组

var colors = ['red', 'green', 'blue'];
colors.forEach(function (color) {
  console.log(color);
});
// red
// green
// blue

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