2. HTTPS 协议
2.1 HTTPS 简介
HTTPS 其实是SSL+HTTP
的简称,当然现在SSL
基本已经被TLS
取代了,不过接下来我们还是统一以SSL
作为简称,SSL
协议其实不止是应用在HTTP
协议上,还在应用在各种应用层协议上,例如:FTP
、WebSocket
。
其实SSL
协议大致就和上一节非对称加密
的性质一样,握手的过程中主要也是为了交换秘钥,然后再通讯过程中使用对称加密
进行通讯,大概流程如下:
这里我只是画了个示意图,其实真正的 SSL 握手会比这个复杂的多,但是性质还是差不多,而且我们这里需要关注的重点在于 HTTPS 是如何防止中间人攻击的。
通过上图可以观察到,服务器是通过 SSL 证书来传递公钥
,客户端会对 SSL 证书进行验证,其中证书认证体系就是确保SSL
安全的关键,接下来我们就来讲解下CA 认证体系
,看看它是如何防止中间人攻击的。
2.2 CA 认证体系
上一节我们看到客户端需要对服务器返回的 SSL 证书进行校验,那么客户端是如何校验服务器 SSL 证书的安全性呢。
- 权威认证机构
在 CA 认证体系中,所有的证书都是由权威机构来颁发,而权威机构的 CA 证书都是已经在操作系统中内置的,我们把这些证书称之为CA根证书
:
- 签发证书
我们的应用服务器如果想要使用 SSL 的话,需要通过权威认证机构来签发CA证书,我们将服务器生成的公钥和站点相关信息发送给CA签发机构,再由CA签发机构通过服务器发送的相关信息用CA签发机构进行加签,由此得到我们应用服务器的证书,证书会对应的生成证书内容的签名,并将该签名使用CA签发机构的私钥进行加密得到证书指纹,并且与上级证书生成关系链。
这里我们把百度的证书下载下来看看:
可以看到百度是受信于GlobalSign G2
,同样的GlobalSign G2
是受信于GlobalSign R1
,当客户端(浏览器)做证书校验时,会一级一级的向上做检查,直到最后的根证书
,如果没有问题说明服务器证书
是可以被信任的。
- 如何验证服务器证书
那么客户端(浏览器)又是如何对服务器证书做校验的呢,首先会通过层级关系找到上级证书,通过上级证书里的公钥来对服务器的证书指纹进行解密得到签名(sign1),再通过签名算法算出服务器证书的签名(sign2),通过对比sign1和sign2,如果相等就说明证书是没有被篡改也不是伪造的。
这里有趣的是,证书校验用的 RSA 是通过私钥加密证书签名,公钥解密来巧妙的验证证书有效性。
这样通过证书的认证体系,我们就可以避免了中间人窃取AES_KEY
从而发起拦截和修改 HTTP 通讯的报文。
总结
首先先通过对 HTTP 中间人攻击的来了解到 HTTP 为什么是不安全的,然后再从安全攻防的技术演变一直到 HTTPS 的原理概括,希望能让大家对 HTTPS 有个更深刻的了解。