https提供安全web通讯的原理

时间: 2019-06-10阅读: 102标签: 通讯

1、了解加密算法:

加密算法的分类:对称加密和非对称加密
a.对称加密:加密和解密使用同一个密钥,优点是速度快,缺点是密钥的共享困难。典型的对称加密算法有DES/AES/RC5/3DES等。
b.非对称加密:生成一个秘密对(公钥和私钥),加密过程中可以是私钥加密公钥解密;也可以是公钥加密私钥解密;一般情况下私钥由服务器保存,公钥共享给客户端,采用公加私解的方式。它的特征是不论你得到公钥还是私钥都是无法逆推密钥对的另一半,这保证了密钥的安全性。缺点是加密速度极慢,不适合加密数据量大的流量。典型的非对称加密算法有RSA/DSA.

如何选择加密算法?
如果选择对称加密,密码的共享(传输)过程不安全;如果选择非对称加密,加密速度慢。一个完美的解决方案:用对称加密的密钥用于加密数据,用户非对称加密来保护对称加密的密钥,实现又快又安全的数据加密。保证了数据的私密性。


2、证书服务器:CA

在上述方案中还存在这样一个问题:如何确认公钥是由真正的密钥对拥有者所共享(传输)的。解决该问题的方案是证书认证,CA服务器提供证书认证服务。
证书认证的过程:
a.服务器生成密钥对(公钥和私钥)和认证请求,
b.CA服务器根据认证请求为服务器颁发根证书,
c.服务器获取根证书并共享给客户机,客户导入根证书.
d.通讯过程中,客户机依据根证书确认公钥的合法性.
证书服务器分为:公共证书服务器(如微软、google等)和企业自建的私有证书服务器(openssl实现)。证书认证服务器提供了数据的不和否认性。


3、数字签名:HASH

在上述的方案中,依然还存在一个问题:无法判断数据在传输过程中的完整性(是否被篡改过)。典型的HASH算法:MD5,SHA1,SHA256,SHA512等。

服务器使用HASH算法对所需传输的数据进行hash计算的出一串数字,并将这串数字公布,数据从服务器上传输到客户机后,客户机使用相同的hash算法计算hash值,如果和服务器公布的数字签名一致,则数据没有被篡改,反之亦然。这样就保证了数据的完整性。


4、了解https的工作原理:

https(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer),即http下加入了SSL,端口默认为443.
SSL:安全套接字层,是netscape公司设计的主要用于安全传输。
https通讯过程:
a.客户端请求https链接(通过https://实现),服务端返回证书(携带了公钥、证书的颁发机构、选择一组加密算法和HASH算法等信息)给客户端。
b.客户端收到证书后:验证证书的合法性,生成随机密码(使用协商好的对称加密算法)并使用公钥加密,使用约定的HASH计算握手消息并使用随机密码对消息进行加密。
c.客户端将由公钥加密的随机密码和由随机密码加密过的HASH数字签名发给服务器。
d.服务器(网站)收到随机密码和数字签名后:用私钥解密得到随机密码,用随机密码解密得到数字签名,用数字签名验证握手消息的完整性。并使用随机密码加密一段握手消息发给客户端(浏览器)。
e.浏览器解密握手并计算握手hash,确保数据的完整性。之后的通信数据使用随机密码进行加密(对称算法)。


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