https是采用对称加密和非对称加密相结合的方式来进行安全认证的。对称加密用来加密所要发送的信息,非对称加密用来传输对称加密的秘钥算法等信息
数字证书
首先,服务器把他的公钥和个人信息用Hash算法生成一个消息摘要,这个Hash算法有个好的特点就是只要输入的数据有一点点变化,那么生成的消息摘要就会发生巨变。 这样就可以防止别人修改原始的内容。然后再将这个消息摘要通过认证中心(CA)的私钥进行加密,形成数字签名。
接着再把数字签名和原始信息(主机B得公钥和信息)合并 ,形成一个新的东西,叫做数字证书。
当服务器把这个数字证书发给客户端时,客户端用相同的Hash算法对原始信息生成消息摘要,再用CA的公钥对数字签名进行解密,得到CA创建消息摘要,然后进行对比,看有没有改变。如果一样,说明公钥没人改,也就是说此时的公钥就是服务器的公钥。
不过这样做的前提是得信任CA,这些CA本身也有证书来证明自己的身份,并且CA的信用是像树一样分级的,高层的CA给底层的CA做信用背书,而操作系统/浏览器中会内置一些顶层的CA的证书,相当于你自动信任了他们。 这些顶层的CA证书一定得安全地放入操作系统/浏览器当中,否则世界大乱。你可以打开浏览器, 从设置中可以找到“受信任的根证书”。
HTTPS 加密的过程
将对称加密,非对称加密两者结合起来
如上图所示
(1)第 ③ 步时,客户端说:(咱们后续回话采用对称加密吧,这是对称加密的算法和对称密钥)这段话用公钥进行加密,然后传给服务器
(2)服务器收到信息后,用私钥解密,提取出对称加密算法和对称密钥后,服务器说:(好的)对称密钥加密
(3)后续两者之间信息的传输就可以使用对称加密的方式了
遇到的问题:
(1)客户端如何获得公钥
(2)如何确认服务器是真实的而不是黑客
获取公钥与确认服务器身份
1、获取公钥
(1)提供一个下载公钥的地址,回话前让客户端去下载。(缺点:下载地址有可能是假的;客户端每次在回话前都先去下载公钥也很麻烦)
(2)回话开始时,服务器把公钥发给客户端(缺点:黑客冒充服务器,发送给客户端假的公钥)
2、那有木有一种方式既可以安全的获取公钥,又能防止黑客冒充呢? 那就需要用到终极武器了:SSL 证书
如上图所示,在第 ② 步时服务器发送了一个SSL证书给客户端,SSL 证书中包含的具体内容有:
(1)证书的发布机构CA
(2)证书的有效期
(3)公钥
(4)证书所有者
(5)签名
3、客户端在接受到服务端发来的SSL证书时,会对证书的真伪进行校验,以浏览器为例说明如下:
(1)首先浏览器读取证书中的证书所有者、有效期等信息进行一一校验
(2)浏览器开始查找操作系统中已内置的受信任的证书发布机构CA,与服务器发来的证书中的颁发者CA比对,用于校验证书是否为合法机构颁发
(3)如果找不到,浏览器就会报错,说明服务器发来的证书是不可信任的。
(4)如果找到,那么浏览器就会从操作系统中取出 颁发者CA 的公钥,然后对服务器发来的证书里面的签名进行解密
(5)浏览器使用相同的hash算法计算出服务器发来的证书的hash值,将这个计算的hash值与证书中签名做对比
(6)对比结果一致,则证明服务器发来的证书合法,没有被冒充
(7)此时浏览器就可以读取证书中的公钥,用于后续加密了
4、所以通过发送SSL证书的形式,既解决了公钥获取问题,又解决了黑客冒充问题,一箭双雕,HTTPS加密过程也就此形成
所以相比HTTP,HTTPS 传输更加安全
(1) 所有信息都是加密传播,黑客无法窃听。
(2) 具有校验机制,一旦被篡改,通信双方会立刻发现。
(3) 配备身份证书,防止身份被冒充。
总结
综上所述,相比 HTTP 协议,HTTPS 协议增加了很多握手、加密解密等流程,虽然过程很复杂,但其可以保证数据传输的安全。所以在这个互联网膨胀的时代,其中隐藏着各种看不见的危机,为了保证数据的安全,维护网络稳定,建议大家多多推广HTTPS。
HTTPS 缺点:
(1)SSL 证书费用很高,以及其在服务器上的部署、更新维护非常繁琐
(2)HTTPS 降低用户访问速度(多次握手)
(3)网站改用HTTPS 以后,由HTTP 跳转到 HTTPS 的方式增加了用户访问耗时(多数网站采用302跳转)
(4)HTTPS 涉及到的安全算法会消耗 CPU 资源,需要增加大量机器(https访问过程需要加解密)