支付安全基础 —— HTTPS的故事
本文主要讲述了HTTPS的基本原理，通过HTTPS握手过程、证书链、中间人攻击、CA机构等问题，详细解释了百付宝系统中用到的HTTPS安全知识，同时，介绍了如何查看www.baifubao.com的线上证书及其含义。最后藉由查看证书，来屏蔽不安全证书带来的潜在风险。
1. HTTPS概述
HTTPS并不是一个单独的协议，而是对工作在一加密连接（SSL/TLS）上的常规HTTP协议。通过在TCP和HTTP之间加入TLS(Transport Layer Security)来加密.
(注: TLS为新版本的SSL)
2. 为何需要HTTPS？
不使用SSL/TLS的HTTP通信，就是不加密的通信。所有信息明文传播，带来了三大风险。
SSL/TLS协议是为了解决这三大风险而设计的。那么SSL/TLS如何解决这三大风险呢？
2.1 所有信息都是加密传播，第三方无法窃听
HTTPS一般使用的加密与HASH算法如下：
这里就要比较对称加密和非对称加密了。
- 对称加密:
- 非对称加密:
2.2 具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现
2.3 配备数字证书，防止身份被冒充
数字证书是一个文件。此文件保存了加密过的用户的信息及公钥。对于百度钱包而言，数字证书就包含经过CA认证(使用CA的私钥加密)的域名（www.baifubao.com）以及公钥等信息。
数字证书在HTTPS的什么时候会用上呢？这里就要提到HTTPS握手。
3. HTTPS握手过程
通过上述的握手过程可以直到，非对称密钥只是用来加密传输对称密钥的。因为可以保证传输中的对称密钥在传输的过程中无法被破解。所以握手之后的内容通信就是安全的。
握手过程中涉及到两种证书：
为何需要可信的根证书呢？这就需要提到中间人攻击
4. 中间人攻击
假设A是服务器，B是用户，B向A发起HTTPS连接，于是A需要将自己的公钥发给B。中间人C通过某种手段可以截获并伪造AB之间的通讯（比如GFW或者共享wifi等）。
那么C可以伪造一份A的公钥，并保有这分假公钥的私钥；然后截获A发给B的真公钥，并伪造自己的身份，让B认为自己就是A，并把伪造的公钥发给B；如此一来，B会通过伪造的公钥给A发送密文，而C就可以截获这些密文并利用手中的私钥轻易的解密这些密文了；然后将这些密文通过正确的公钥转发给服务器A，这样AB之间的通讯仍将继续，AB在毫不知情的情况下被中间人把证书“偷梁换柱”，从而达成了中间人攻击，AB之间的非对称加密形同虚设，从而TLS协议的对称加密的密钥就能被C轻易的获取。
如此，TLS完全告破。
总结：如果你安装了 中间人（代理服务器）自己生成的根证书，那么就中招了。
举个例子：
Fiddler对https的抓取就是靠中间人攻击的方式。打开Fiddler ,Tools->Fiddler options->HTTPS中的https capture，那么fidder会提示你安装一个fiddler自己生成的根证书(fiddler自己作为CA)名为DO_NOT_TRUST_FIDDLER_ROOT的根证书。如图:
之后当浏览器访问的每个https的域名(如www.baifubao.com等)：
浏览器收到fiddler作为server端返回的https回应时:
CA机构到底是什么呢？
5. CA，证书链，根证书
5.1 数字证书认证机构（CA）
- 它的出现就是为了防止中间人攻击的。
- 防止中间人攻击，说白了就是要确保B收到的A的公钥（证书）真实有效，这样数字证书认证机构应运而生。
- 数字证书认证机构说白了就相当于一个受信任的中间人。CA有一对根密钥，其公钥称为根证书。
5.2 数字证书从何而来
5.2.1 对于根证书（ROOT CA）和中间证书（Intermediate CA）
- 在用户的操作系统（或者浏览器）中，会集成世界范围内所有被信任的CA的根证书。
- 安装软件时顺带安装，如支付宝安全控件等，此时软件会请求管理员权限（流氓...）。
- 用户自己下载安装,如12306网站
5.2.2 对于用户证书
比如www.baifubao.com的证书，是百付宝公司通过如versign之类相关认证机构去资质审核以及缴费获得的。那么https访问中，server发来的数字证书长啥样呢？
5.3 百度钱包www.baifubao.com的证书
点击浏览器导航栏左上角的小锁
www.baifubao.com证书路径中有三层，表示三级证书链。那么什么是证书链呢？
5.4 证书链
CA证书分为两类：根证书（Root CA）和中间证书（Intermediate CA）。但是根证书的使用是收到严格限制的，不可能对于每一类用户都使用根证书去签发子数字证书，所以就有了中间证书的概念。
中间证书由根证书或上一级中间证书签发，它可以再往下级签发数字证书。
例如我们自己为某个域名申请了证书 My CA，那么对于三级证书链，它的签发过程如下：
上面讲到的签发关系很像链式结构，所以被称作证书链。
验证的过程可想而知，就是签发的逆过程，这是通过证书链来完成的:
所以说，对于刚才www.baifubao.com的3级证书链来说，根证书(ROOT CA)是Versign Class3 Public xxxx . 中间证书(Intermediate CA)是Versign Class3 International xxxx
那么如何查看自己安装的根证书呢？
5.5 如何查看已经安装的数字证书
5.6 有风险的根证书
没错，我发现自己的根证书列表中竟然有支付宝的alipay，这证书是啥时候跑进来的？
alipay原本没有versign的待遇的，但是自从你装了支付宝安全控件之后，他就自己插进来了，太危险了。事实上把alipay相关的根证书删掉依然是可以正常使用支付宝的，因为alipay有versign认证的证书。
再次重复一句，整个HTTPS通信的唯一核心保障就是可信的根证书。这种自己安装不可信的根证书会有遭到中间人攻击的风险。
5.7 为何就不能安装看起来靠谱的根证书呢？
导入ROOTCA的危险性：
如果导入支付宝，铁道部12306.cn这种第三方CA的根证书，将会大大增加受到中间人攻击的可能性。如果支付宝私钥泄露，所有支付宝用户都有遭到中间人攻击的可能性。
而铁道部的根证书更危险，铁道部的私钥必然对官方是公开的，GFW完全有能力通过铁道部的私钥来实现对所有导入了铁道部CA根证书的用户的中间人攻击，让你的HTTPS加密流量完全暴露给GFW。正确的做法是，不导入根证书，访问12306购票时候，无视证书警告，点仍然继续，依然可以正常购票.
不止如此，安装个支付宝控件，你会发现多了一个OSCCA的ROOTCA，然后你查找OSCCA，结果是：国家商用密码办公室...
如果GFW之类的代理服务器想要窃听你的https内容，就会像Fiddler一样，向所有你访问的域名颁发一个用户证书，用这个证书来和浏览器通信，从而达到窃听目的。
劝大家，运行certmgr.msc，把奇怪的证书都清理干净吧。添加根证书的行为就是给自己留下非常危险的后门。
