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HTTP 和 HTTPS
传输层安全性协议(英语:Transport Layer Security,缩写作 TLS),及其前身安全套接层(S...
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2019/03

HTTP 和 HTTPS

传输层安全性协议(英语:Transport Layer Security,缩写作 TLS),及其前身安全套接层(Secure Sockets Layer,缩写作 SSL)是一种安全协议,目的是为互联网通信提供安全及数据完整性保障。---维基百科

HTTP 的安全问题

  1. 使用明文进行通信,内容可能会被截取窃听;
  2. 不验证通信双方的身份,通信双方的身份有可能遭遇伪装;
  3. 无法证明报文的完整性,报文有可能遭篡改。

HTTPS 概念

超文本传输安全协议(英语:Hypertext Transfer Protocol Secure,缩写:HTTPS,常称为 HTTP over TLS,HTTP over SSL 或 HTTP Secure)是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。HTTPS 经由 HTTP 进行通信,但利用 SSL/TLS 来加密数据包。HTTPS 开发的主要目的,是提供对网站服务器的身份认证,保护交换数据的隐私与完整性。---维基百科

通俗来说,HTTPS 并不是新协议,而是让 HTTP 先和 SSL/TLS通信,再由 SSL/TLS 和 TCP 通信,也就是说 HTTPS 使用了隧道进行通信。

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HTTPS 解决 HTTP 安全问题的方式

加密防止窃听

加密方式有两种,对称密钥加密非对称密钥加密

对称密钥加密

对称密钥加密(Symmetric-Key Encryption),加密和解密使用同一密钥。

  • 优点:运算速度快;
  • 缺点:无法将密钥安全的传输给通信双方。

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非对称密钥加密

非对称密钥加密(Public-key cryptography),是密码学的一种算法,它需要两个密钥,一个是公开密钥,另一个是私有密钥;一个用作加密,另一个则用作解密。

公开密钥所有人都可以获得,通信发送方获得接收方的公开密钥之后,就可以使用公开密钥进行加密,接收方收到通信内容后使用私有密钥解密。

非对称密钥除了用来加密,还可以用来进·签名。因为私有密钥无法被其他人获取,因此通信发送方使用其私有密钥进行签名,通信接收方使用发送方的公开密钥对签名进行解密,就能判断这个签名是否正确。

  • 优点:可以更安全地将公开密钥传输给通信发送方;
  • 缺点:运算速度慢。

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HTTPS 加密方式

HTTPS 采用混合的加密机制,使用非对称密钥加密用于传输对称密钥来保证传输过程的安全性,之后使用对称密钥加密进行通信来保证通信过程的效率。(下图中的 Session Key 就是对称密钥)

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证书进行认证

证书由数字证书认证机构(CA,Certificate Authority),客户端与服务器双方都可信赖的第三方机构颁发。

服务器的运营人员向 CA 提出公开密钥的申请,CA 在判明提出申请者的身份之后,会对已申请的公开密钥做数字签名(私钥加密),然后分配这个已签名的公开密钥,并将该公开密钥放入公开密钥证书后绑定在一起。

进行 HTTPS 通信时,服务器会把证书发送给客户端。客户端取得其中的公开密钥之后,先使用数字签名进行验证(公钥解密),如果验证通过,就可以开始通信了。

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SSL 提供报文摘要功能进行完整性保护

HTTP 也提供了 MD5 报文摘要功能,但不是安全的。例如报文内容被篡改之后,同时重新计算 MD5 的值,通信接收方是无法意识到发生了篡改。

HTTPS 的报文摘要功能之所以安全,是因为它结合了加密和认证这两个操作。加密之后的报文,遭到篡改之后,也很难重新计算报文摘要,因为无法轻易获取明文。

HTTPS 的缺点

  • 因为需要进行加密解密等过程,因此速度会更慢;
  • 需要支付证书授权的高额费用(可以使用 Let's Encrypt Authority 免费申请)。

中间人攻击 MIMT

大致原理是在公钥的传输中,中间人截取到并替换为自己的公钥来进行双方通信,中间人用自己的公钥加解密并可随意篡改内容,HTTPS 中,通过 CA 来进行公钥的验证,通常浏览器内部也会内置合法流行的 CA 公钥,避免了此类情况。

参考:CyC2018 大神

Last modification:March 6th, 2019 at 02:13 pm
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