HTTPS如何保证数据传输的安全性 -- 结合加密

什么是HTTPS：

　　HTTP就是我们平时浏览网页时候使用的一种协议

　　HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全。为了保证这些隐私数据能加密传输，于是网景公司设计了SSL（Secure Sockets Layer）协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密，从而就诞生了HTTPS

　　SSL目前的版本是3.0，被IETF（Internet Engineering Task Force）定义在RFC 6101中，之后IETF对SSL 3.0进行了升级，于是出现了TLS（Transport Layer Security） 1.0，定义在RFC 2246。实际上我们现在的HTTPS都是用的TLS协议，但是由于SSL出现的时间比较早，并且依旧被现在浏览器所支持，因此SSL依然是HTTPS的代名词，但无论是TLS还是SSL都是上个世纪的事情，SSL最后一个版本是3.0，今后TLS将会继承SSL优良血统继续为我们进行加密服务。目前TLS的版本是1.2，定义在RFC 5246中，暂时还没有被广泛的使用

如果服务器端和客户端使用对称加密：

　　对称加密：同一个密钥可以用作加密或解密（AES，RC4，3DES）

　使用对称加密传输，在黑客无法获得密钥的情况下，在网络传输中可截取的是密文，无法进行解密，保证了内容的安全性

但是在服务器端向客户端发送密钥的时候，是直接将密钥传输到网络中，如果在这一步密钥被获取到，后面的密文也就可以任意解密了

如果服务器端和客户端使用非对称加密：

　　非对称加密：公开密钥和私有密钥是一对，如果使用公钥对数据进行加密，则只有对应的私钥才能解密；如果使用私钥进行加密，则只有对应的公钥才能解密

　　在传输过程中，即使黑客截获了密文，并且得到了服务器的公钥，也无法破解信息，因为只有服务器的私钥才能解密密文

但是如果在服务器端向客服端发送自己的公钥时，公钥被劫持并且被替换，之后密文被劫持之后就可以被任意解密了

　　插讲：假设非对称加密传输安全，在数据传输的过程中，在速度上使用对称加密的速度要比非对称加密快很多，所以，在数据传输时，一般不单单只使用非对称加密的方法，而是会采用非对称加密+对称加密的方法，基于此，我们可以先使用非对称加密来传输密钥，然后使用对称加密的方法来传递密文

数字证书：

　　在使用非对称加密时，它的不安全原因和对称加密的不安全性不同，非对称加密之所以不安全，是因为无法确认收到的密钥是否是服务端的密钥，也就是说，我们需要使用一种策略，来证明这个公钥时服务器的公钥，而不是别人替换过的

　　我们要找到一个具有公信力的机构-认证中心-CA

在服务器发送公钥时，会将公钥以及服务器的个人信息通过hash算法生成消息摘要

　　为了防止消息摘要被人替换，服务器端使用CA提供的私钥对消息进行加密来生成数字签名

　　最后会将消息摘要和数字签名整合在一起，形成数字证书

　　当客服端拿到这份数字证书之后，就会用CA提供的公钥来对数字证书里面的数字签名进行解密得到消息摘要，然后对数字证书里面小服的公钥和个人信息进行Hash得到另一份消息摘要，然后把两份消息摘要进行对比，如果一样，则证明这些东西确实是小服的，否则就不是

HTTPS的工作原理：

　　HTTPS在传输数据之前需要客户端（浏览器）与服务端（网站）之间进行一次握手，在握手过程中将确立双方加密传输数据的密码信息

　　TLS/SSL协议不仅仅是一套加密传输的协议，更是一件经过艺术家精心设计的艺术品，TLS/SSL中使用了非对称加密，对称加密以及HASH算法。握手过程的简单描述如下：

　　　　浏览器将自己支持的一套加密规则发送给网站

　　　　网站从中选出一组加密算法与HASH算法，并将自己的身份信息以证书的形式发回给浏览器。证书里面包含了网站地址，加密公钥，以及证书的颁发机构等信息

　　　　获得网站证书之后浏览器要做以下工作：

　　　　　　a) 验证证书的合法性（颁发证书的机构是否合法，证书中包含的网站地址是否与正在访问的地址一致等），如果证书受信任，则浏览器栏里面会显示一个小锁头，否则会给出证书不受信的提示

　　　　　　b) 如果证书受信任，或者是用户接受了不受信的证书，浏览器会生成一串随机数的密码，并用证书中提供的公钥加密

　　　　　　c) 使用约定好的HASH计算握手消息，并使用生成的随机数对消息进行加密，最后将之前生成的所有信息发送给网站

　　　　网站接收浏览器发来的数据之后要做以下的操作：

　　　　　　a) 使用自己的私钥将信息解密取出密码，使用密码解密浏览器发来的握手消息，并验证HASH是否与浏览器发来的一致

　　　　　　b) 使用密码加密一段握手消息，发送给浏览器

　　　　浏览器解密并计算握手消息的HASH，如果与服务端发来的HASH一致，此时握手过程结束，之后所有的通信数据将由之前浏览器生成的随机密码并利用对称加密算法进行加密。这里浏览器与网站互相发送加密的握手消息并验证，目的是为了保证双方都获得了一致的密码，并且可以正常的加密解密数据，为后续真正数据的传输做一次测试。另外，HTTPS一般使用的加密与HASH算法如下：

　　　　　　非对称加密算法：RSA，DSA/DSS

　　　　　　对称加密算法：AES，RC4，3DES

　　　　　　HASH算法：MD5，SHA1，SHA256

　　　　其中非对称加密算法用于在握手过程中加密生成的密码，对称加密算法用于对真正传输的数据进行加密，而HASH算法用于验证数据的完整性。由于浏览器生成的密码是整个数据加密的关键，因此在传输的时候使用了非对称加密算法对其加密。非对称加密算法会生成公钥和私钥，公钥只能用于加密数据，因此可以随意传输，而网站的私钥用于对数据进行解密，所以网站都会非常小心的保管自己的私钥，防止泄漏。TLS握手过程中如果有任何错误，都会使加密连接断开，从而阻止了隐私信息的传输

参考链接：https://www.cnblogs.com/yinn/p/9796455.html