HTTPS通信过程

HTTPS通信过程
HTTPS协议 = HTTP协议 + SSL/TLS协议，在HTTPS数据传输的过程中，需要用SSL/TLS对数据进行加密和解密，需要用HTTP对加密后的数据进行传输，由此可以看出HTTPS是由HTTP和SSL/TLS一起合作完成的。

SSL的全称是Secure Sockets Layer，即安全套接层协议，是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。SSL协议在1994年被Netscape发明，后来各个浏览器均支持SSL，其最新的版本是3.0

TLS的全称是Transport Layer Security，即安全传输层协议，最新版本的TLS（Transport Layer Security，传输层安全协议）是IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组）制定的一种新的协议，它建立在SSL 3.0协议规范之上，是SSL 3.0的后续版本。在TLS与SSL3.0之间存在着显著的差别，主要是它们所支持的加密算法不同，所以TLS与SSL3.0不能互操作。虽然TLS与SSL3.0在加密算法上不同，但是在我们理解HTTPS的过程中，我们可以把SSL和TLS看做是同一个协议。

HTTPS为了兼顾安全与效率，同时使用了对称加密和非对称加密。数据是被对称加密传输的，对称加密过程需要客户端的一个密钥，为了确保能把该密钥安全传输到服务器端，采用非对称加密对该密钥进行加密传输，总的来说，对数据进行对称加密，对称加密所要使用的密钥通过非对称加密传输。

https流程图

下面我们模仿HTTPS的模式实现前后端加解密。

这里非对称加密算法我们选择使用RSA，对称加密使用AES：

1. 服务端生成非对称加密（RSA）的一对公钥私钥，并将公钥（publicKey）发送给客户端。
2. 客户端生成对称加密（AES）密钥（secretKey），并用服务端发送的公钥（publicKey）使用RSA算法加密，将其发送给服务端
3. 服务端接收到密文后，用RSA私钥（privateKey）解密，得到对称加密（AES）密钥（secretKey）。
   此时，服务端、客户端同时拥有该密钥，使用对称加密（AES）加密解密消息体。

Web端实现

这里我们使用client-crypto来实现加解密。

Install

npm install client-crypto

Usage

RSA

加密

import Crypto from 'client-crypto';

Crypto.RSA.encrypt('secretKey', 'publicKey');

解密

import Crypto from 'client-crypto';

Crypto.RSA.encrypt('encryptedKey', 'privateKey');

AES

默认使用gcm模式。

createKey 生成密钥

import Crypto from 'client-crypto';

Crypto.AES.createKey();

使用该方法生成密钥后，会缓存该密钥，使用加密（encrypt）或解密（decrypt）方法时也可不提供密钥。

encrypt 加密

import Crypto from 'client-crypto';

Crypto.AES.encrypt(data, '密钥');

该方法会先执行JSON.stringify(data)，将数据转为json格式的字符串，然后使用AES加密。

decrypt 解密

import Crypto from 'client-crypto';

Crypto.AES.decrypt('encrypted message', '密钥');

该方法会使用AES解密，再执行JSON.parse，获取数据。

服务端

RSA

这里我们使用NodeJs作为服务端示例。
可以使用node-rsa

Install

npm install node-rsa

生成密钥

import * as RSA from 'node-rsa';

const rsaKey = new RSA({ b: 512 });
rsaKey.setOptions({
    encryptionScheme: 'pkcs1'
});

// 公钥 - 用来发送给客户端
const PUBLIC_KEY = Buffer.from(rsaKey.exportKey('pkcs8-public-der')).toString('base64');

解密

const secretKey = rsaKey.decrypt('密钥加密密文', 'utf8');

AES

服务端的AES实现可参考 AES对称加解密