http、https、TLS、证书原理理解，对称加密到非对称加密问题，以及对应的大致流程

http 超文本传输协议

存在问题：

1. 安全性、隐私性、数据完整性

2. 易被中间人（黑客之类的）对数据进行劫持、篡改、隐私泄露

引出了=====================================================================

https （source）

1. http 在网络模型中的应用层
   Application => transport => internet => network Access
2. 所有经由网络中的数据都是 以 最原始状态传输的，一旦被截获，内容会被轻易获取

https中引入了 =====================================================================

TLS协议

的概念=====================================================================

1. 专门对数据进行加密解密操作
2. 客户端产生数据后，会通过TLS进行数据加密，传到对端，通过TLS对数据进行解密
3. 将解密后的 数据传输给http服务的

—网络中 传输的 是加密后的数据

TLS 和 SSL 对比

1. TLS（transport layer security）：使用广泛的网络传输加密协议，规定了如何为在网络中传输的数据进行加密和解密，确保数据安全性
2. SSL（Secure Socket Layer） ===> SSL.3.0版本 共享给IETF组织，最终重命名为TLS
3. SSL 为 TLS 前身

对称加密

TLS 采用哪种方式对数据进行加密解密的

对称加密

• 指通讯双方更具协商好的算法，生成一个唯一密钥
• 该密钥用于同时对数据进行加解密操作

大致流程

1. 访问某个服务时（已经三次握手了），会先向服务端发送个 hello请求，请求中包含了客户端所支持的 TSL版本 和加密函数 和 加密算法等信息
2. 服务器接收请求，选取最优TSL协议、加密函数、加密算法，返回给客户端
3. 客户端接收到响应后，先随机生成一段字符串（预主密钥），通过使用加密的函数和算法生成一组密钥（会话密钥）
4. 同时客户端把生成的 预主密钥 发送给服务端，并且告知生成对称密钥的算法和信息。
5. 服务端通过使用客户端发送过来的 加密的函数和算法生成一组密钥（会话密钥）

名词

预主密钥： 客户端随机生成的一段字符串

会话密钥（对称密钥）： 预主密钥 结合服务端返回的TLS协议、加密函数、加密算法 生成

问题

1. 无法保证 预主密钥安全传输给服务端
2. 中间人也能拿到客户端发送过来的 预主密钥 和 TLS协议、加密算法、函数等信息，生成对应的 会话密钥

怎么解决 预主密钥安全传输===================================================

引入了=====================================================================

非对称加密(PKI)

• 公钥： 用于加密，对外开发，所有人都能获取
• 私钥： 用于解密，只有拥有者知道

public key infrastructure

示例

1. 客户端 向服务传输数据时， 服务端首先会生成 公钥私钥对
2. 服务器将公钥发送给客户端，还有合适的TLS 协议， 加密算法等信息
3. 客户端随机生成一串字符串（预主密钥），预主密钥通过 加密算法生成 对应的 会话密钥
4. 客户端使用服务器发送的公钥 对 预主密钥进行加密。并且发送给服务端。还有 TLS 、加密算法等信息。
5. 服务端通过自己的私钥对 加密过的预主密钥进行解密。得到正确的预主密钥，通过加密算法得到 会话密钥。

问题

1. 无法保证客户端获取的公钥真的是 目标服务提供的。
2. 客户端获取到公钥真的是目标服务所颁发的吗？

举例

1. 服务器的公钥、密钥对被中间人截取。中间人提供自己的公钥私钥对给客户端。客户端不知道
2. 客户端随机生成 预主密钥，使用 中间人提供的公钥进行加密；使用中间人提供的加密算法生成 会话密钥
3. 中间人拿到客户端发来的加密后的预主密钥，用自己的私钥进行解密，拿到了正确的 预主密钥。
4. 中间人用预主密钥生成对应的会话密钥（中间人和客户端之间的）
5. 中间人用服务器的公钥对 预主密钥进行加密；用服务器提供的加密算法生成会话密钥（中间人和服务器之间的）
6. 服务器拿到中间人提供的加密后的预主密钥，用自己的私钥进行解密拿到 预主密钥；进行会话密钥生成。
7. 这样中间人就能对两边通讯内容继续截取、监听了

为解决这问题=================================================================
引入了=====================================================================

证书CSR

-Digital Certification 证书颁发机构（CA）所签发

• 唯一，表示一个站点的身份信息；网站的身份证
• 证书：内容包含–证书的申请者、证书的颁发机构、证书的有效起始结束信息、证书的指纹（公钥）

证书的申请流程

• 向CA机构进行申请，—签发签证。
  网站申请证书时

1. 申请者需要创建一个证书申请请求文件（SCR）Certificate Signing Request
2. 申请证书中通常要包含：网站域名、IP地址、公司名称、地理位置、邮箱地址、公钥信息等信息
3. 发送给 CA，ca对信息审核，审核完成后颁发给申请者，申请者把证书部署在web服务即可

证书的工作原理

1. 证书指纹：

1. 用户唯一表示证书（确保证书的完整性）

• hash 加密： 单项加密算法

  • 特性：不可逆、唯一性

  生成证书时，会对证书的内容和公钥分别进行hash计算，作为证书指纹附加到证书中，同时说明使用的hash算法

2. 浏览器从服务端获取到证书后会使用相同的算法对证书进行hash 算法。将计算后的结果与附加在证书的中的指纹做对比
3. 如果一致，证明证书在网络传输过程中没有被人所截获并篡改内容
4. 实现对证书正确性的核实（但无法保证证书是合法机构颁发的。也可能是一些伪造证书）

问题

1. 还需要核实证书的真实性，确定证书真是由证书中所描述的CA所颁发的，而不是伪造的。

通过证书签名实现=====================================================================

2. 数字签名（验证证书的真实性）

• 通过 KPI（非对称加密）来进行加密和解密进行验证证书的真伪

• CA使用私钥进行加密，公钥进行解密

• CA生成好证书后，会对证书进行 私钥加密，并附加到证书中发送给服务器

• 客户端网站获取到证书后。会使用 CA对应的公钥 对其进行解密，一但解密成功。就代表 证书确实是CA机构颁发的

问题

浏览器CA的公钥在那儿呢，怎么安全获取CA公钥呢，如何保证公钥不被中间人替换

就要知道=============================================================

预安装

1. 机构对证书进行签名时，不仅用到私钥，还会用到另外一个证书-根证书

   • 作用；为其他证书进行签名，每个操作系统都会维护一个根证书库：默认浏览器已经安装好了受信人的CA根证书

2. 验证证书中的数字签名时，只要找到对应的CA根证书即可（避免网络传输时被窃听，掉包的风险）

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大概流程

1. 客户端请求时（三次握手后），发送hello 请求，携带 支持的TLS、加密算法
2. 服务端响应 服务端采用的 TLS协议， 解密算法；同时发送 证书给客户端
3. 客户端验证证书指纹、签名确定证书的真实性。
4. 客户端通过CA提供的公钥从证书中提起出服务器的公钥（保证公钥一定是目标服务器的）
5. 客户端生成预主密钥，使用 公钥进行加密，发送给服务器，携带加密算法等信息；预主密钥使用加密算法生成 会话密钥
6. 服务器使用自己的私钥 对 加密的预主密钥解密，拿到正确的预主密钥；使用加密算法生成 对应的会话密钥。
7. 开始真正传输数据，并且这些数据进行会话密钥加密。

1-6之间的过程（不包括三次握手） 俗称为 TLS握手。