HTTPS、SSL和TLS

1、HTTPS相关概念

1.1、对称加密和非对称加密

简单描述一下，加密密钥和解密密钥相同，则称为对称加密；加密密钥和解密密钥不同，则称为非对称加密；

对称加密比非对称加密的效率要高。详细的描述的可以查看 对称加密与非对称加密详解 - 浪迹天涯的派大星 - 博客园 (cnblogs.com)

1.2、中间人攻击

顾名思义，就是通过在通讯两端中间，拦截正常的网络通信数据，并进行数据篡改和嗅探，而通信的双方却毫不知情。

1.3、数字证书

用户将自己的信息和公钥提交给认证中心，由认证中心生成数字证书。

数字证书包含证书公开信息和签名，公开信息一般包含：证书的版本、序列号、签名算法、发行机构名称、有效期、所有人名称和公钥，以及签名，如下图：

签名计算步骤：公开信息先进行哈希得到hash值，在由证书颁发机构的私钥对hash值进行RSA加密，得到签名。

1.4、根证书、中间证书、用户证书

根证书：由可信任的CA认证中心颁发，它由自身进行认证，一般初始安装在操作系统和浏览器中，是整个证书链的起点

中间证书：由根证书的私钥计算签名，拥有根证书的签名的是中间证书，中间证书可以利用自己的私钥对用户证书进行颁发

用户证书：用户提交公开信息和自己的公钥，由中间证书私钥计算签名，来得到自己的证书

1.5、证书链

整个认证链从根证书开始，经过中间证书，最终达到用户证书，由于签名只能由证书颁发者的公钥进行验证，所以在根证书正确的前提下，保证了整个链条的安全性

2、SSL/TLS

SSL（Secure Socket Layer）是安全套接字层，TLS（Transport Layer Security）传输层安全是基于SSL3.0设计的协议，实际上相当于SSL的后续版本。

SSL/TLS是一个安全通信框架，属于传输层，上面可以承载HTTP协议和SMTP/POP3协议等。其属于传输层和应用层之间。

3、HTTPS通信流程

此时如果发生中间人攻击，客户端获取的证书其实是中间人的证书，拿到的公钥也是中间人的，发送的请求，中间人自然可以解密，中间人冒充客户端和服务端进行通信，所有的通信对于中间人来说就是透明的。

这里最大的问题就是如何确保客户端获取的公钥是要访问的网站的，所以引入了证书验证，由可信任的认证中心进行颁发，同时由于电脑上有认证中心的根证书，所以可以对网站的证书进行验证，判断是否合法。

4、TLS握手流程

握手流程分为四步：

1、客户端发起请求：

• ClientHello：客户端TLS版本、客户端随机数、密码套件列表。Wireshark抓包数据如下图：

       

2、服务端发起请求：

• ServerHello：服务端TLS版本、服务端随机数、确定的密码套件

       

• Certificate：证书（包含公钥）、Server Key Exchange：密钥交换、Server Hello：服务端Hello结束

         

3、客户端

5、数字证书颁发和验证流程

在保证根证书可信任的前提下，使用根证书的公钥解密中间证书的签名，得到解密的hash值，然后计算中间证书公开信息的hash值，比较 解密得到的hash值和计算出的hash值，如果相等，则中间证书可信；用户证书的验证同理。

如此便可以保证用户证书中的公钥是可信任的。