Android网络基础面试题之HTTPS的工作流程和原理

简介: HTTPS简述HTTPS基于TCP 443端口,通过CA证书确保服务器身份,使用DH算法协商对称密钥进行加密通信。流程包括TCP握手、证书验证(公钥解密,哈希对比)和数据加密传输(随机数加密,预主密钥,对称加密)。特点是安全但慢,易受特定攻击,且依赖可信的CA。每次请求可能复用Session ID以减少握手。

本文首发于公众号“AntDream”,欢迎微信搜索“AntDream”或扫描文章底部二维码关注,和我一起每天进步一点点

工作流程

HTTPS 默认工作在 TCP 协议443端口,它的工作流程一般如以下方式:

1、TCP 三次同步握手

2、客户端验证服务器数字证书

3、DH 算法协商对称加密算法的密钥、hash 算法的密钥

4、SSL 安全加密隧道协商完成

5、网页以加密的方式传输,用协商的对称加密算法和密钥加密,保证数据机密性;用协商的hash算法进行数据完整性保护,保证数据不被篡改。

通信的三方

CA根证书颁发机构、客户端、服务端

CA颁发证书

1、CA给客户端颁发的根证书是CA的公钥,用于验证服务端的证书是否合法,也就是验证服务端的身份信息

2、CA给服务端颁发的证书,也就是电子签名,是CA机构用自己的私钥将服务端的公钥和个人信息加密得到

3、 非对称加密

通信过程

分为:证书验证阶段和数据传输阶段

证书验证阶段

1、 客户端发起请求后,服务端会返回证书信息

2、 客户端收到证书信息后,用本地保存的根证书(也就是CA证书的公钥)进行解密,验证证书的合法性,和服务端的身份,这里是非对称加密

3、 客户端验证过程包括解密证书信息后,用哈希值进行对比,把证书明文内容的哈希值和解密后的签名(是服务端信息的哈希值)进行对比要相同;

4、 此外证书信息里还有服务端的信息,比如域名,通过对比域名可以避免证书被掉包

数据传输阶段

1、 证书验证合法后,客户端会生成一个随机数,通过从服务端证书中解密出的服务端公钥进行加密,传给服务端

2、 服务端用自己的私钥解密出随机数(称作 pre_master_secret 的随机密码串),然后利用随机数和对称加密算法对数据进行加密,然后传输给客户端

3、 客户端根据本地存储的随机数利用对称加密算法对服务端的内容进行解密

从网络模型认识HTTPS

1、应用层(application layer):比如Http、FTP、Https

2、传输层(transport layer):比如TCP、UDP

3、网络层(network layer):比如:IPv4、IPv6

4、 数据链路层(data link layer)和物理层(physical layer):比如无线网的802.2传输协议,有线网的以太网协议

5、SSL/TLS:位于HTTPS的下层

HTTPS的特点

1、安全,大部分情况能避免中间人攻击,防止数据被窃取

2、 HTTPS 协议的安全是有范围的,在黑客攻击、拒绝服务攻击和服务器劫持等方面几乎起不到什么作用

3、 HTTPS 是现行架构下最安全的解决方案,虽然不是绝对安全,但它大幅增加了中间人攻击的成本

缺点

1、相同网络环境下,HTTPS 协议会使页面的加载时间延长近 50%,增加 10%到 20%的耗电。此外,HTTPS 协议还会影响缓存,增加数据开销和功耗

2、HTTPS 协议的安全是有范围的,在黑客攻击、拒绝服务攻击和服务器劫持等方面几乎起不到什么作用

3、最关键的是,SSL 证书的信用链体系并不安全。特别是在某些国家可以控制 CA 根证书的情况下,中间人攻击一样可行

问题

1、 为什么制作数字签名时需要哈希一次?

最显然的是性能问题,前面我们已经说了非对称加密效率较差,证书信息一般较长,比较耗时。而hash后得到的是固定长度的信息(比如用md5算法hash后可以得到固定的128位的值),这样加解密就快很多

2、 每次进行HTTPS请求时都必须在SSL/TLS层进行握手传输密钥吗?

服务器会为每个浏览器(或客户端软件)维护一个session ID,在TLS握手阶段传给浏览器,浏览器生成好密钥传给服务器后,服务器会把该密钥存到相应的session ID下,之后浏览器每次请求都会携带session ID,服务器会根据session ID找到相应的密钥并进行解密加密操作,这样就不必要每次重新制作、传输密钥了!

3、为什么不用非对称加密+非对称加密?

这种方式防止不了中间人攻击,中间人可以劫持分别得到公钥,然后替换成自己的。需要通过CA机构解决


欢迎关注我的公众号AntDream查看更多精彩文章!

目录
相关文章
|
1天前
|
SQL XML Java
Android 这 13 道 ContentProvider 面试题,你都会了吗?
Android 这 13 道 ContentProvider 面试题,你都会了吗?
|
1天前
|
安全 Android开发 Kotlin
Android面试题之Kotlin协程并发问题和互斥锁
Kotlin的协程提供轻量级并发解决方案,如`kotlinx.coroutines`库。`Mutex`用于同步,确保单个协程访问共享资源。示例展示了`withLock()`、`lock()`、`unlock()`和`tryLock()`的用法,这些方法帮助在协程中实现线程安全,防止数据竞争。
7 1
|
3天前
|
缓存 网络协议 Android开发
Android网络面试题之Http1.1和Http2.0
HTTP/1.1 引入持久连接和管道机制提升效率,支持分块传输编码和更多请求方式如PUT、PATCH。Host字段指定服务器域名,RANGE用于断点续传。HTTP/2变为二进制协议,实现多工处理,头信息压缩和服务器推送,减少延迟并优化资源加载。HTTP不断发展,从早期的简单传输到后来的高效交互。
14 0
Android网络面试题之Http1.1和Http2.0
|
3天前
|
运维 数据库 网络架构
详尽分享运维网络面试题101道
详尽分享运维网络面试题101道
|
Linux API Android开发
Android中mmap原理及应用简析
Android中mmap原理及应用简析
473 0
Android中mmap原理及应用简析
|
前端开发 Java API
Android drawFunctor原理及应用
一. 背景AntGraphic项目Android平台中使用了基于TextureView环境实现GL渲染的技术方案,而TextureView需使用与Activity Window独立的GraphicBuffer,RenderThread在上屏TextureView内容时需要将GraphicBuffer封装为EGLImage上传为纹理再渲染,内存占用较高。为降低内存占用,经仔细调研Android源码,
510 0
|
8天前
|
安全 Java Android开发
安卓开发中的新趋势:Kotlin与Jetpack的完美结合
【6月更文挑战第20天】在不断进化的移动应用开发领域,Android平台以其开放性和灵活性赢得了全球开发者的青睐。然而,随着技术的迭代,传统Java语言在Android开发中逐渐显露出局限性。Kotlin,一种现代的静态类型编程语言,以其简洁、安全和高效的特性成为了Android开发中的新宠。同时,Jetpack作为一套支持库、工具和指南,旨在帮助开发者更快地打造优秀的Android应用。本文将探讨Kotlin与Jetpack如何共同推动Android开发进入一个新的时代,以及这对开发者意味着什么。
|
4天前
|
Java 开发工具 Android开发
探索Android与iOS开发的差异:平台选择对项目成功的影响
在移动应用开发的广阔天地中,Android和iOS两大平台各自占据着半壁江山。本文将深入探讨这两个平台在开发过程中的关键差异点,包括编程语言、开发工具、用户界面设计、性能优化以及市场覆盖等方面。通过对这些关键因素的比较分析,旨在为开发者提供一个清晰的指南,帮助他们根据项目需求和目标受众做出明智的平台选择。
|
4天前
|
编解码 Android开发 iOS开发
深入探索Android与iOS开发的差异与挑战
【6月更文挑战第24天】在移动应用开发的广阔舞台上,Android和iOS两大操作系统扮演着主角。它们各自拥有独特的开发环境、工具集、用户基础及市场策略。本文将深度剖析这两个平台的开发差异,并探讨开发者面临的挑战,旨在为即将踏入或已在移动开发领域奋斗的开发者提供一份实用指南。
26 13
|
3天前
|
监控 Android开发 iOS开发
探索Android与iOS开发的差异:平台、工具和用户体验的比较
【6月更文挑战第25天】在移动应用开发的广阔天地中,Android和iOS两大平台各领风骚,它们在开发环境、工具选择及用户体验设计上展现出独特的风貌。本文将深入探讨这两个操作系统在技术实现、市场定位和用户交互方面的关键差异,旨在为开发者提供一个全景式的视图,帮助他们在面对项目决策时能够更加明智地选择适合自己项目需求的平台。

热门文章

最新文章