【linux】HTTPS 协议原理

1. 了解 HTTPS 协议原理

（一）认识 HTTPS

HTTPS 也是一种应用层协议，是在 HTTP 协议的基础上引入了一个加密层

因为 HTTP协议的内容都是按照文本的方式进行传输的，这个过程中，可能会出现一些篡改的情况

（二）认识 "加密" , "解密"

加密：把明文（在网络上要传输的数据）进行一系列操作，生成密文（处理过后的数据）的过程

解密：把密文再进行一系列操作，还原成明文的过程

在这个加密和解密过程中，往往需要一个或者多个中间数据，来辅助这个过程，这样的数据叫做密钥

（三）常见的加密方式

1. 对称加密

采用单密码的加密方法，同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密

特征：

加密和解密所使用的密钥都是相同的

特点：

算法公开，计算小，加密速度快，加密效率高

2. 非对称加密

需要两个密钥来进行加密和解密，这两个密钥一个是公开密钥（一般来说，是服务器交给客户端的），一个是私有密钥（一般来说，是服务器私有的，不会交给别人）

特点：

算法强度复杂，安全性高，但是效率低，速度慢

注意：

公有密钥和私有密钥是配对的，可以通过 公有密钥 解开 私有密钥的加密，也可以通过 私有密钥 解开 公有密钥的加密

（四）数据摘要（数据指纹）

数据摘要（数据指纹）：基本原理是利用单向散列函数（hash表）对信息进行运算，生成一串固定的长度的字符串，它不是一种加密，但是可以判断数据是否发生篡改

摘要常见算法：MD5，SHA1 ........,算法只能尽可能减少数据冲突，确保唯一性

（五）数字签名

摘要经过加密，就得到数字签名

2. HTTPS 数据安全的探讨

要确保数据安全，只要是在于加密过程是否安全可靠，而加密主要分为两大类：对称加密和非对称加密

（一）方案1 ---- 只使用 对称加密

（二）方案2 ---- 只使用 非对称加密

（三）方案3 ---- 双方都采用 非对称加密

（四）方案4 ---- 非对称加密 + 对称加密

针对方案3，4共同拥有的安全缺陷问题

中间人是有可能获取所有在网络传输中的数据

以上方案都存在⼀个问题，如果最开始，中间⼈就已经开始攻击，从而造成不安全

最直接的原因是：客户端无法识别公钥是不是服务端的 （这里需要引入一个概念：证书）

（五）⽅案 5 ---- ⾮对称加密 + 对称加密 + 证书认证

在客户端和服务器刚⼀建⽴连接的时候, 客户端给服务端发送请求，服务器给客户端返回一个证书，证书包含了之前服务端的公钥, 也包含了⽹站的⾝份信息

3. 证书

（一）CA认证

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

这里还有一些细节：如，签名是什么，如何保证证书的内容不会被中间人修改

（二）理解数据签名

签名的形成是基于⾮对称加密算法的

把证书里面的明文信息变成数据摘要，再通过加密（CA 机构自身的私有密钥进行加密），得到数据签名

（三）验证证书

客户端进行认证：

• 当客户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)

查看浏览器的受信任证书发布机构：

设置 -- 安全 -- 管理证书

• 验证证书是否被篡改

判断是否发生篡改，如图：

4. 常见问题

• 为什么签名不直接加密，⽽是要先形成数据摘要？

缩⼩签名密⽂的⻓度,加快数字签名的验证签名的运算速度

• 如何成为中间⼈？

1. ARP欺骗：在局域⽹中，hacker经过收到ARP Request⼴播包，能够偷听到其它节点的 (IP, MAC)地址。例， ⿊客收到两个主机A, B的地址，告诉B (受害者) ，⾃⼰是A，使得B在发送给A 的数据包都被⿊客截取

2. ICMP攻击：由于ICMP协议中有重定向的报⽂类型，那么我们就可以伪造⼀个ICMP信息然后发送给局域⽹中的客⼾端，并伪装⾃⼰是⼀个更好的路由通路。从⽽导致⽬标所有的上⽹流量都会发送到我们指定的接⼝上，达到和ARP欺骗同样的效果

3. 假wifi && 假⽹站等