一步步弄懂HTTPS

为什么要使用HTTPS？

HTTP采用明文传输，存在被监听、内容被篡改、身份被冒充的可能。为了保证安全性，需要对数据进行加密，这便有了HTTPS。

一步步分析HTTPS

1. 采用哪种加密方式加密数据？

空	对称加密	非对称加密
特点	唯一的密钥	一对公钥和私钥
优点	加密速度快	公钥公开，私钥保密，只要私钥不泄露就很安全
缺点	所有人都拿着同一密钥，一旦泄露，所有相关数据全部都暴露	速度慢

从上表的对比看出，使用非对称密钥显然更安全，但是加密速度慢。当数据量小的时候还好，数据大时显然存在不足。可是对称加密又不安全，怎么办？最好的办法就是结合它们俩——对数据加密采用对称加密，对对称加密的密钥采用非对称加密。

2.如何传输对称密钥?

客户端和服务端分别要用对称密钥来加密和解密，那这个对称密钥如何安全的让双方都知道呢？继续用对称密钥显然不行，此时就结合上非对称密钥。

3.中间人攻击

从图中看出，即使有中间人替换了真正的公钥，双方也无法得知，也就是说，双方无法确认对方身份。那如果对此公钥也进行加密呢？那这样还是会存在中间人攻击，也就是无法加密多少层，只要最外层的公钥需要传输给对方知道，最外层就有可能发生中间人攻击。这时候我们需要一个可以不需要传输公钥且又很安全的加密方法，此时就需要引入数字证书了（当然，数字证书的作用不仅仅只是不需要传公钥）。

4.数字证书

这里说明下，权威机构CA的公钥不需要传输，因为权威机构CA会和主流的操作系统合作，将它们的公钥内置在系统中，这样客户端收到数字证书后，从证书中找到权威机构CA的信息，然后根据此信息从本地找到此权威机构CA的公钥进行解密即可。

为什么要用签名这种方式？可以防止以下3种情况：

如果中间人对服务器公钥进行篡改，则客户端在收到后利用CA的公钥进行解密得到摘要，这将服务器信息经过hash后的摘要不同，则可以认为此证书不可信；

如果中间人对公钥进行篡改后，想要制造出假的签名以绕开以上情况，此时中间人无法获得CA的私钥，也就无法对摘要进行加密得到签名；即使强行找一个错的私钥进行加密，客户端收到后无法用CA的公钥进行解密也没用；

如果中间人对整个数字证书进行掉包（将中间人的公钥和域名发给CA，拿到中间人的数字证书），客户端收到时仍然可以利用CA公钥进行解密得到摘要，且对服务器信息（公钥、域名）进行hash得到的摘要一样，但证书中的域名与客户端正在访问的域名不一样，因此仍然认为此证书不可信。

Charles代理HTTPS

其实，Charles代理HTTPS的原理就是以上的第二种情况，即中间人Charles对服务器公钥进行篡改，然后利用Charles签证中心的私钥对服务器信息进行加密，传给客户端。不同的是，此时客户端已经信任了Charles签证中心，所以可以通过Charles签证中心的公钥对签名进行解密。因此，Charles能代理HTTPS的主要原因就是：客户端安装证书信任了Charles签证中心。

参考文章：
https://github.com/youngwind/blog/issues/108
https://blog.csdn.net/winwill2012/article/details/71774469