HPPTS SSL

 

https加密、解密、及验证过程如下图：

HTTPS怎么实现安全传输的？

建立安全传输

HTTPS中， 客户端首先打开一条到WEB服务器443端口的连接。 一旦建立了TCP连接 
，客户端和服务器就会初始化SSL层，对加密参数进行沟通，并交换密钥。 
握手完成后，SSL初始化就完成了，客户端就可以将请求报文发送给安全层了。

重点 SSL握手

发送已加密的HTTP报文之前，客户端和服务器要进行一次SSL握手，这个握手过程中，他们完成：

1. 客户端发送列出客户端密码能力的客户端信息，比如SSL的版本，客户端支持的密钥对和客户端支持的hash方法(压缩方法)。 client_hello
2. 服务器响应，服务器选择一个两端都了解的密钥。和服务器的hash方法。 server_hello
3. 服务器发送SSL数字证书 X.509，等待客户端响应
4. 一旦接受到，客户端将验证服务器的SSL数字证书的有效性。 服务器也可以请求客户端的SSL证书(SSL支持双向)
5. 一旦校验通过，客户端就回随机生成一个用于后面通信的“对称密码”pre_master_secret，用服务器的公钥加密。然后发送给服务器。
6. 服务端用私有密钥解密加密后的随机数据并协商暗号 
   得到pre_master_secret，然后双方利用这个协商得到master_secret。 这个是为了保证数据的安全。
7. 服务端跟客户端利用mastersecret产生真正的sessionkey，这是一个对称加密的key。 然后握手结束。

选择一个两端都了解的密码 
对两端的身份进行认证。 
生成临时的会话密钥，加密信道

其实还有SSL双向握手，这里就不阐述了。

那么SSL/TLS协议的基本原理就是，客户端获取服务器的公钥，加密信息以后传送给服务器，然后服务器使用私钥解密。这个方案有两个问题。

服务器传输公钥的时候，是明文的，第三方可以篡改。 
RSA加密的计算量较大，如果每次通信都使用RSA加密的话，会对性能产生负担。 
针对第一个问题，我们需要一个办法来保证服务器传输的公钥确实是服务器的，而不是第三方的。这个时候，我们需要使用数字证书。数字证书由权威机构(CA, Certificate Authority)颁发，里面包含有服务器的公钥，证书文件使用CA私钥进行加密。当客户端与服务器建立加密通信的时候，服务器不再返回公钥，而是返回他的数字证书。客户端拿到证书，使用对应的CA的公钥解密，然后获取到服务器的公钥。这里有一个问题，客户端怎么拿到CA的公钥呢？如果还是去CA服务器获取的话，那么我们又会回到问题的原点即怎样保证CA公钥不被人篡改。因此，大部分浏览器中，权威CA的公钥都是内置的，不需要去获取。这就保证了CA公钥的正确性。第三方没有办法伪造证书，因为第三方没有CA的私钥（当然，CA被入侵的例子的也是有的，技术永远解决不了人的问题）。

针对第二个问题，SSL/TLS协议在通信过程中，并不是使用RSA加密，而是使用对称加密，对称加密的密钥（对话密钥）由双方协商生成。

因此，SSL/TLS协议的基本流程如下： 

客户端索取服务器的数字证书，从而获得服务器公钥 
双方协商生成对话密钥 
使用对话密钥进行加密通信 
具体流程

根据上面的论述，SSL/TLS协议的核心便是怎样安全的生成一个对话密钥来加密之后的通信。这个过程称之为握手。

握手一共有四次请求，注意，这些请求都是明文的（也没法加密）。

客户端请求(ClientHello)

首先，客户端（通常是浏览器）先向服务器发送加密请求，这一步叫做ClientHello。 请求携带以下信息：

1. 客户端支持的协议版本（这是为了和服务器协商使用什么版本的SSL/TLS进行通信）
2. 客户端生成的一个随机数n1
3. 客户端支持的加密方法，比如RSA（这是为了和服务器协商使用什么加密方法）

服务器响应(ServerHello)

服务器收到客户端请求之后，向客户端发送响应，这一步叫做ServerHello。 响应携带以下信息：

1. 确认通信使用的SSL/TLS版本
2. 服务器生成的一个随机数n2
3. 服务器的数字证书
4. 确认加密方法，比如RSA

客户端回应

客户端收到浏览器的响应后，首先验证服务器的证书时候有效。如果证书不是由权威结构颁发(比如12306)，证书包含的域名和实际域名不一致或者证书已经过期，那么浏览器会警告用户，由用户决定是否继续访问。

如果证书没有问题，客户端便会从证书中取出服务器的公钥，然后发送一个请求，携带以下信息。

1. 一个随机数n3，这个随机数用服务器公钥加密，防止被窃听
2. 编码改变通知，表示之后所有的信息都将会使用双方商定的加密方法和密钥发送
3. 客户端握手结束通知，表示客户端的握手阶段已经结束

客户端此时有三个随机数，n1,n2,n3，根据这个三个随机数，客户端使用一定的算法生成通信所需的对话密钥。

服务器最后响应

服务器收到客户端的随机数之后，使用私钥将其解密，这时，服务器也拥有了n1,n2,n3这三个随机数，服务器便可以生成和客户端一致的对话密钥。然后向客户端发送最后的响应。信息如下：

　　1. 编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送 
　　2. 服务器握手结束通知，表示服务器端的握手阶段已经结束

到了这里，客户端和服务器就可以使用对话密钥加密之后所有的通信过程。第三方无法窃听，都是乱码看不懂。也无法篡改，SSL使用MAC(Message authentication code)来校验信息。更无法冒充，因为没有对话密钥。