HTTPS

 

1 HTTP缺点

HTTP是明文传输的，也就意味着，介于发送端、接收端中间的任意节点都可以知道传输的内容是什么。

因此HTTP具有如下的缺点：

1. 窃听风险：被第三方通信内容。

2. 篡改风险：第三方修改客户端和服务券的通信内容。

3. 冒充风险：第三方可以仿冒客户端或者服务端发给对端的通信内容。

2 HTTPS

HTTPS其实是有两部分组成：HTTP + SSL / TLS，也就是在HTTP上又加了一层处理加密信息的模块。服务端和客户端的信息传输都会通过TLS进行加密，所以传输的数据都是加密后的数据

2.1 客户端发起HTTPS请求

客户端与服务端之间建立TCP连接，使用的是443端口

2.2 handshake协议（握手协议）

client发送ClientHello，指定版本，随机数(RN)，所有支持的密码套件(CipherSuites)：

1. TLS的版本
2. 随机数：这个是用来生成最后加密密钥的影响因子之一，包含两部分：时间戳（4-Bytes）和随机数（28-Bytes）
3. session-id：用来表明一次会话，第一次建立没有。如果以前建立过，可以直接带过去。
4. 加密算法套装列表：客户端支持的加密-签名算法的列表，让服务器去选择。
5. 压缩算法：似乎一般都不用
6. 扩展字段：比如密码交换算法的参数、请求主机的名字等等

收到client hello后，服务器恢复ACK，没有使用捎带确认

server回应ServerHello，指定版本，RN(服务器生成的随机数，稍后用于生成"对话密钥")，选择CipherSuites，会话ID(Session ID)

通过这一步，客户端和服务器就完成了加密和签名算法的交换。

server发送Certificate

然后，服务器给客户端展示证书

ServerKey Exchange：用来发送密钥交换算法相关参数和数据的。根据密钥交换算法的不同，传递的参数也是不同的。

ServerHello Done：服务器要传输的信息结束

client拿到server的certificate后，就可以开始利用certificate里的public key进行session key的交换了。

ClientKey Exchange：客户端对Server Key Exchange的回应，用于交换密钥需要的参数。和服务器一样，不同的密钥交换算法实现是不一样的，因此需要的参数也是有差异的:包含pre-master secret。客户端生成第三个随机数。如果是采用RSA算法，会生成一个48字节随机数，然后用server的公钥加密之后再放入报文中；

change_cipher_spec 客户端使用上面的3个随机数client random, server random, pre-master secret, 计算出48字节的master secret, 这个就是对称加密算法的密钥。

Server-Client已经将服务器认证的相关工作做完了，密文函数&密钥交换需要的参数也都相互传递了。

1. server hello 中选择了加密函数
2. ServerKey Exchange：传递加密函数的一个参数
3. ClientKey Exchange：传递了机幂函数的另一个参数。这个参数是使用服务器的公钥加密过的

Encrypted Handshake Message：表明握手已经完成，并且对之前发过的数据进行加密发送给对方做校验，防止被篡改。同时也验证一下，加密算法、密钥工作是否正常。

总结

SSL/TLS握手过程可以分成两种类型：

1. 双向认证，就是双方都会互相认证，也就是两者之间将会交换证书。
2. 单向认证，客户端会认证服务器端身份，而服务器端不会去对客户端身份进行验证

这个过程实际上产生三个随机数:client random, server random, pre-master secret.前两个随机数都是明文传送的，只有pre-master secret是加密的（RSA或者DH)。server使用RSA证书，RSA即可以用作签名也可以用作不对称加密，pre-master secret就是用server的RSA证书中包含的公钥加密的。

 3 HTTP与RAS

RSA算法在：

1. 证书签名的时候
2. 密钥交换

RAS计算过程：

1. 选两个超级大的素数：p 和 q

2. 把他们乘起来：n = p * q

3. 然后把p-1和q-1也乘起来：m = (p - 1) * (q - 1)

4. 再找一个和m互质的数：e -> gcd(e, m) = 1

5. 最后，找一个d，满足：(e * d) mod m = 1然后公钥就是(n, e)的组合，私钥就是(n, d)的组合

4 HTTPS与STL

TLS要做的事情就是两个：身份校验 & 加密算法和密钥协商。