写在前面的话
敲黑板,画重点,今儿是重点
(一)题目
HTTPS 协议相关的概念有 SSL 、非对称加密、 CA证书等;
为什么用了 HTTPS 就是安全的?
HTTPS 的底层原理如何实现?
用了 HTTPS 就一定安全吗?
(二)思路
1、整体分为证书验证和数据传输两部分
具体流程如图
证书验证阶段:
浏览器发起 HTTPS 请求
服务端返回 HTTPS 证书
客户端验证证书是否合法,如果不合法则提示告警
数据传输阶段:
当证书验证合法后,在本地生成随机数
通过公钥加密随机数,并把加密后的随机数传输到服务端
服务端通过私钥对随机数进行解密
服务端通过客户端传入的随机数构造对称加密算法,对返回结果内容进行加密后传输
2、为什么数据传输是用对称加密?
1)首先:非对称加密的加解密效率是非常低的,而 http 的应用场景中通常端与端之间存在大量的交互,非对称加密的效率是无法接受的。
2)另外:在 HTTPS 的场景中只有服务端保存了私钥,一对公私钥只能实现单向的加解密,所以 HTTPS 中内容传输加密采取的是对称加密,而不是非对称加密。
3、为什么需要 CA 认证机构颁发证书?
HTTP 协议被认为不安全是因为传输过程容易被监听者勾线监听、伪造服务器,而 HTTPS 协议主要解决的便是网络传输的安全性问题。首先我们假设不存在认证机构,任何人都可以制作证书,这带来的安全风险便是经典的“中间人攻击”问题。
“中间人攻击”的具体过程如下:
由于缺少对证书的验证,所以客户端虽然发起的是 HTTPS 请求,但客户端完全不知道自己的网络已被拦截,传输内容被中间人全部窃取。
4、浏览器是如何确保 CA 证书的合法性?
4.1 证书包含什么信息?
1)颁发机构信息;
2)公钥;
3)公司信息;
4)域名;
5)有效期;
6)指纹;
7)......
4.2. 证书的合法性依据是什么?
1)首先:权威机构是要有认证的,不是随便一个机构都有资格颁发证书,不然也不叫做权威机构;
2)另外:证书的可信性基于信任制,权威机构需要对其颁发的证书进行信用背书,只要是权威机构生成的证书,我们就认为是合法的。
所以权威机构会对申请者的信息进行审核,不同等级的权威机构对审核的要求也不一样,于是证书也分为免费的、便宜的和贵的。
4.3. 浏览器如何验证证书的合法性?
浏览器发起 HTTPS 请求时,服务器会返回网站的 SSL 证书,浏览器需要对证书做以下验证:
1)验证域名、有效期等信息是否正确:证书上都有包含这些信息,比较容易完成验证;
2)判断证书来源是否合法:每份签发证书都可以根据验证链查找到对应的根证书,操作系统、浏览器会在本地存储权威机构的根证书,利用本地根证书可以对对应机构签发证书完成来源验证(如下图所示):
3)判断证书是否被篡改:需要与 CA 服务器进行校验;
4)判断证书是否已吊销:通过CRL(Certificate Revocation List 证书注销列表)和 OCSP(Online Certificate Status Protocol 在线证书状态协议)实现,其中 OCSP 可用于第3步中以减少与 CA 服务器的交互,提高验证效率。
5、用了 HTTPS 会被抓包吗?
HTTPS 的数据是加密的,常规下抓包工具代理请求后抓到的包内容是加密状态,无法直接查看。
但是,正如前文所说,浏览器只会提示安全风险,如果用户授权仍然可以继续访问网站,完成请求。因此,只要客户端是我们自己的终端,我们授权的情况下,便可以组建中间人网络,而抓包工具便是作为中间人的代理。通常 HTTPS 抓包工具的使用方法是会生成一个证书,用户需要手动把证书安装到客户端中,然后终端发起的所有请求通过该证书完成与抓包工具的交互,然后抓包工具再转发请求到服务器,最后把服务器返回的结果在控制台输出后再返回给终端,从而完成整个请求的闭环。
既然 HTTPS 不能防抓包,那 HTTPS 有什么意义?
HTTPS 可以防止用户在不知情的情况下通信链路被监听,对于主动授信的抓包操作是不提供防护的,因为这个场景用户是已经对风险知情。要防止被抓包,需要采用应用级的安全防护,例如采用私有的对称加密,同时做好移动端的防反编译加固,防止本地算法被破解。
(三)总结
1、HTTPS 为什么安全?
因为 HTTPS 保证了传输安全,防止传输过程被监听、防止数据被窃取,可以确认网站的真实性。
2、HTTPS 的传输过程是怎样的?
客户端发起 HTTPS 请求,服务端返回证书,客户端对证书进行验证,验证通过后本地生成用于改造对称加密算法的随机数,通过证书中的公钥对随机数进行加密传输到服务端,服务端接收后通过私钥解密得到随机数,之后的数据交互通过对称加密算法进行加解密。
3、为什么需要证书?
防止”中间人“攻击,同时可以为网站提供身份证明。
4、使用 HTTPS 会被抓包吗?
会被抓包,HTTPS 只防止用户在不知情的情况下通信被监听,如果用户主动授信,是可以构建“中间人”网络,代理软件可以对传输内容进行解密。
参考链接
https://www.cnblogs.com/rinack/p/12049605.html
https://segmentfault.com/a/1190000018992153
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