HTTPS 的加密流程详解

简介: 详细介绍HTTPS是如何建立连接的

 HTTPS 采用的是对称加密非对称加密结合的「混合加密」方式:

 

    • 在通信建立前采用非对称加密的方式交换「会话秘钥」,后续就不再使用非对称加密。
    • 在通信过程中全部使用对称加密的「会话秘钥」的方式加密明文数据。

    采用「混合加密」的方式的原因:

      • 对称加密只使用一个密钥,运算速度快,密钥必须保密,无法做到安全的密钥交换。
      • 非对称加密使用两个密钥:公钥和私钥,公钥可以任意分发而私钥保密,解决了密钥交换问题但速度慢。

      HTTPS  是如何建立连接的?

      SSL/TLS 协议基本流程:

        • 客户端向服务器索要并验证服务器的公钥。
        • 双方协商生产「会话秘钥」。
        • 双方采用「会话秘钥」进行加密通信。

        前两步也就是 SSL/TLS 的建立过程,也就是握手阶段。

        SSL/TLS 的「握手阶段」涉及四次通信,可见下图:

        image.gif编辑

        SSL/TLS 协议建立的详细流程:

        1. ClientHello

        首先,由客户端向服务器发起加密通信请求,也就是 ClientHello 请求。

        在这一步,客户端主要向服务器发送以下信息:

        (1)客户端支持的 SSL/TLS 协议版本,如 TLS 1.2 版本。

        (2)客户端生产的随机数(Client Random),后面用于生产「会话秘钥」。

        (3)客户端支持的密码套件列表,如 RSA 加密算法。

        2. SeverHello

        服务器收到客户端请求后,向客户端发出响应,也就是 SeverHello。服务器回应的内容有如下内容:

        (1)确认 SSL/ TLS 协议版本,如果浏览器不支持,则关闭加密通信。

        (2)服务器生产的随机数(Server Random),后面用于生产「会话秘钥」。

        (3)确认的密码套件列表,如 RSA 加密算法。

        (4)服务器的数字证书。

        3.客户端回应

        客户端收到服务器的回应之后,首先通过浏览器或者操作系统中的 CA 公钥,确认服务器的数字证书的真实性。

        如果证书没有问题,客户端会从数字证书中取出服务器的公钥,然后使用它加密报文,向服务器发送如下信息:

        (1)一个随机数(pre-master key)。该随机数会被服务器公钥加密。

        (2)加密通信算法改变通知,表示随后的信息都将用「会话秘钥」加密通信。

        (3)客户端握手结束通知,表示客户端的握手阶段已经结束。这一项同时把之前所有内容的发生的数据做个摘要,用来供服务端校验。

        上面第一项的随机数是整个握手阶段的第三个随机数,这样服务器和客户端就同时有三个随机数,接着就用双方协商的加密算法,各自生成本次通信的「会话秘钥」。

        4. 服务器的最后回应

        服务器收到客户端的第三个随机数(pre-master key)之后,通过协商的加密算法,计算出本次通信的「会话秘钥」。然后,向客户端发生最后的信息:

        (1)加密通信算法改变通知,表示随后的信息都将用「会话秘钥」加密通信。

        (2)服务器握手结束通知,表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时把之前所有内容的发生的数据做个摘要,用来供客户端校验。

        至此,整个 SSL/TLS 的握手阶段全部结束。接下来,客户端与服务器进入加密通信,就完全是使用普通的 HTTP 协议,只不过用「会话秘钥」加密内容。

        本文摘自网络,详情可参考:HTTP 常见的面试题


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