玩转HTTPS与非对称加密

我们模拟一个服务端和客户端通过网络发消息的演化过程

 

第0次 明文传输

服务端正常通过明文发送消息給客户端，通过网络链路转发，很容易中途被人截获，解析，甚至篡改，导致很多问题。

可以说明文传输是没有安全可言的，为此发明了加密的密文传输。

 

第一次 简单加密传输

 

服务端传给客户端一个key，之后传的消息都是通过key进行加密后的密文，持有key才能解密看到明文。

如果没有key则无法解析消息，防止了传输中途被什么人都能解析篡改。

问题：传输的key也有可能被人截获，截获后这个加密就变成了玩具。只要持有key就可以轻松破解明文，篡改后再通过key加密传给客户端。

 

第二次  非对称加密

服务端保存一个key1，只有自己知道不对外暴露

服务端传给客户端一个key2，

服务端发消息通过key1加密，只有key2才能解密，这样即使中途被人截获了key2也只能看 不能篡改，保证了消息的真实性。

问题： 截获了key2虽然不能篡改但是还是能解析。

 

第三次  四把钥匙两个锁

服务端自己持有key1(私钥)  发一把key2(公钥)给客户端 

客户端自己持有key3(私钥)  发一把key4(公钥)给服务端

服务端给客户端发的消息，使用公钥key4加密，只有key3才能解密，而key3只有客户端自己有

客户端给服务端发的消息，使用公钥key2加密，只有key1才能解密，而key1只有服务端自己有

通过公钥加密，私钥解密，保证了来回消息都不会被中途解析和篡改

问题：四把钥匙来回加密解密效率低，能不能就通过一把钥匙就完成加密解密的动作呢?

 

第四次  单双钥匙

客户端有两把钥匙，私钥key3和公钥key4

服务端有一把钥匙，私钥key1

客户端先公钥key4传给服务端，服务端通过key4加密，把加密后的key1传给客户端。key1是什么只有key3才能解开，所以只有客户端才能知道

这样下来服务端与客户端都在中途不泄露的情况下有同一把钥匙key1，通过key1即可完成之后消息的加密解密

问题：

中间人越来越聪明，自己搞了两把钥匙key6(公钥)， key5(私钥)

在客户端传key4给服务端的途中，把key4截获，篡改成自己的key6传给服务端

服务端用key6把自己key1传过去也被中间人截获，中间人随随便便通过自己的key5解析出key1，然后将自己的key5伪装成key1传给客户端。

这样下来以后服务端通过key1加密的消息，中间人持有key1解析篡改，再通过自己的key5加密发给客户端。

客户端通过key5加密的消息，中间人持有key5解密篡改，在通过key1加密后发给服务端。在两边浑然不知的情况下形成了完美闭环 夺笋啊！

 

第五次  找CA做公证

仔细想上面的问题在于第一次客户端传给服务端的key4被人篡改了，如果这个key4能安全送到服务端，就能破解中间人问题

此时有一个地方叫CA，就是专门派来保护key4的

CA有两把钥匙 私钥key7，公钥key8  

客户端会将key4直接发到CA，让CA的key7进行加密后转发，转发给服务端

那么服务端通过key8一解析就能完好无损的拿到key4了。

 

这样即使中间人截获后通过key8解密出key4也没办法篡改，因为中间人没有key7加密，篡改后的钥匙服务端key8解不开。

保证了key4的安全就保证了key1传输的安全，就保证了服务端客户端各持有key1加解密消息的安全 

 

finally

公钥加密 私钥解密，这个叫 "加密"，就是客户端的key3 key4玩法

私钥加密 公钥解密，这个叫 "签名"，就是CA机构的key7 key8玩法

 

HTTPS 的原理就是用非对称加密的方式来交换秘钥，用对称加密的方式来通信，然后里面夹杂着哈希算法用于验证签名

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