最近在看到這么1篇講授Https原理的文章,語言精煉,通俗易懂,特地將其翻譯下,原文在此how does https work
正文開始之前,我先來解釋簡單的解釋下對稱加密和非對稱加密.
對稱加密采取對稱密碼編碼技術,也就是編碼和解碼采取相同描寫字符,即加密和解密使用相同的密鑰,實現這類加密技術的算法稱對稱加密算法。對稱加密使用簡單,密鑰較短,加密和解密進程較快,耗時短,常見的對稱加密算法有DES,3DES,lDEA,AES,RC4等。
非對稱加密與對稱加密不同,其加密算法需要兩個密鑰:公然密鑰(publickey)和私有密鑰(private),二者是1對的。如果用公鑰加密,只能用私鑰才能解密。非對稱加密保密性好,但加密和解密花費的時間較長,不合適對大文件加密而只合適對少許的數據加密。常見的非對稱加密算法有RSA,ECC,DSA(數字簽名)等。
Hash算法是1種單向算法,通過Hash算法可以對目標數據生成1段特定長度、唯1的hash值,但是不能通過這個hash值重新計算出原始的數據,因此也稱之為摘要算法,常常被用在不需要數據還原的密碼加密和數據完全性校驗上,經常使用的算法有MD2,MD4,MD5,SHA等。
現在我們對對稱加密,非對稱加密及Hash算法做了簡單的說明以后,就能夠開始了解https的工作原理了。
這篇文章是我在我團隊中分享的。很多人不理解https的好處,不理解https的原理,因此我將這篇文章也分享給大家。
在java 1.2時,引入JCR(java 加密擴大)系統,用來負責java中的密鑰和證書。
我們都知道,如果我們想要加密或解密1些信息,我們必須要有1個密鑰。這好比你想要開門或鎖門,必須要有鑰匙1樣。
在java中,密鑰由KeyGenerator或KeyPairGenerator生成。前者用來生成對稱密鑰,后者用來生成非對稱密鑰。
在現實中,如果你進入到鉆石專賣店中想要買1顆鉆石,你怎樣知道鉆石是真的?作為1個普通人來講,我們沒有鉆石方面的知識,但是如果這鉆石有個由美國政府頒發的許可證,我們就會相信它是真的。(去過珠寶店的同學都知道,每件珠寶都有自己的鑒定書)
證書的作用也是如此。在計算機世界中,它多是包括1些密鑰,是另外一個證書(姑且稱之為證書B好了)。這些密鑰是我們需要的,而證書B是1個許可證,用來證明這個證書是可信賴的。
做個簡短的解釋,每一個鉆石都有自己的“身份證書”,但是如何說明這個身份證書是合法的,而不是自己捏造的?因此,我們需要1個權威的機構來證明這個鉆石的身份證書是合法的,如果這個鉆石的身份是合法的,該權威機構就會為其頒發1個“許可證”,這個許可證就相當于上面我們說到的證書B。可以看到,證書B的目的就是證明這個身份證書是這個鉆石的身份證書,即證明某某東西是某某東西的東西
問題來了:我們怎樣肯定證書B是可信賴的呢?這個問題非常棒。
Android已把將近150個CA根證書(數字證書認證機構認證過的證書)內置在我們手機中。這150多個證書被全球信賴,他們就像是美國的大法官。
這150多個證書類似我們剛才說的證書B,分別用來證明某某東西是某某東西的東西
B證書中里有另外1個證書(姑且稱之為C證書),我們通過檢查C來肯定C是不是是可信任的。。。通過這個證書鏈,如果我們找到的最后1個或根證書 和手機中預置的150個證書中某個相同,我們就能夠這個證書原件(此處就是B)
這里我對證書鏈進行說明。證書之間的信任關系是可以嵌套的。比如,CA信任D,D信任C,C信任B
,B信任A。。。這就是證書鏈。只要我們信任證書鏈上的頭1個證書,那末后續的證書都是可以信任的。這里也就是如果我信任了證書CA,那末后面的D,C,B,A都是可以信任的。這里來打個比方,架設軍隊中的每一個兵士都只認識自己的直接上級,那末這時候候總司令怎樣確認某個兵士是自己部隊 當中的呢?總司令(CA)會問的直接下級(D),而司令的直接下級又會找自己的直接下級,順次往下找…如果最后能找到這個兵士直屬上級,那就說明這個兵士是該部隊當中的。
附:證書有多種格式
x.509
x.509證書通經常使用于包括1個公鑰
PKCS12
PKCS12證書通經常使用來包括1個私鑰。因此,PKCS12需要密碼才能打開。
現在我們來了解https部份。Https(http over ssl)包括上面提到的加密和證書兩部份,被設計用來在Internet安全進行通訊。
如何安全通訊呢?對稱加密是我們最早想到的方案:將數據進行加密,然后將加密過的數據和密鑰同時傳到服務器,服務器使用這個密鑰解密加密過后的數據。
現在,我們來看看這類可能的場景:黑客截獲了該通訊,這意味著黑客具有了密鑰和密文。1旦黑客有了密鑰,那末解密密文就是很簡單的事情了,我們的數據就這樣泄漏了。
上面的解決方案非常不安全。我們繼續往下看。使用非對稱加密怎樣樣?
這個想法非常棒:服務端發送給你公鑰,你使用這個公鑰加密數據。由于服務端是唯1具有私鑰的,
這意味著只有服務端能夠解密密文。即便黑客截獲了該通訊,但由于沒有私鑰也就沒法解密密文。
但是,非對稱加密比對稱加密更加耗時。為了用戶體驗,不建議使用非對稱加密這類方式來加密/解密大量的數據
。
前兩種方案都沒法解決我們安全通訊,我們怎樣結合上面的兩種方案呢?來看看終究方案:
上面這張圖片已清楚的展現了HTTPS工作的流程。
1.[Server]生成1對密鑰:公鑰和私鑰,我們稱之為“KeyPub”,“KeyPri”
2.[Server]服務端將公鑰(KeyPub)發送到客戶端
3.[Client]生成1個對稱密鑰(姑且稱之為key2),然后用key2加密數據。
4.[Client]使用公鑰(KeyPub)加密key2.這時候,key2是安全的,由于只有服務度有私鑰KeyPri
5.[Client]發送用key2加密后的信息及用KeyPub加密過的key2到服務端
6.[Server]服務端使用KeyPri解密得到加密過的key2,得到真實的key2
7.[Server]使用key2解密消息正文。這樣,數據就被安全的傳輸到了服務端。
由于對稱加密比非對稱加密快,https決定使用對稱加密來加密數據,使用非對稱加密對稱加密生成的密鑰,以確保安全。
這篇文章最后并沒有很好的說明證書的作用,因此如果你之前沒了解過,到此可能產生1些困惑,后面我會再單獨寫1篇文章來講明下。
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