HTTPS原理

HTTPS原理

Http和https区别

HTTPS(安全的HTTP通道) HTTP(超文本传输协议)
HTTP over SecureSocket Layer Hyper Text Transfer Protocol
HTTP+SSL/ TLS =HTTPS HTTP over TCP/IP
https经过ssl、tls算法加密,比http超文本传输协议更安全


HTTPS HTTP
安全性:高 安全性:低
加密传输(SSL/TSL),混合加密方式 明文传输
第三方机构认证的证书进行身份认证 身份冒充
保证完整性 传输过程可能被篡改
不可否认、抵赖 无法保证事务真实性

加密方式分对称加密和非对称加密,https是把这两种都用上了称之为混合加密

HTTPS HTTP
端口:443 端口:80
灵活性:低 灵活性:高
访问速度:慢 访问速度:快
经济适用度:收费 CA机构证书 经济适用度:免费

HTTPS工作流程




tls1.2版本过程 四次握手

client端发起请求从server端获取公钥证书

client端生成对称密钥,并通过公钥进行加密后发给server端

server端通过私钥进行解密,得到密钥

client端和server端都通过对称密钥:

  • 加密明文并发送
  • 解密密文并得到明文

tls1.3版本过程 三次握手

client携带公钥发起请求(端口443)

server计算出对称密钥,用client的公钥加密服务端参数并返回

client验证身份,用私钥解密服务端参数(对称密钥)

c/s双方使用对称密钥

client发送给server时黑客可以拦截获取密钥和公钥,所以tls1.3这做了改进

https实现原理:机密性

混合加密:非对称加密+对称加密

非对称加密:公钥 & 私钥

安全传输对称密钥

常见算法:RSAECC

速度慢

对称加密: 密钥

使用对称密钥,加密、解密数据

常见算法:AES、ChaCha20

速度快

https实现原理:完整性

https实现原理:身份认证和不可否认

https应用

Https应用流程

OpenSSL证书生成

安装OpenSSL工具

OpenSSL中包含生成证书的工具和各类加密算法。

下载OpenSSL

Windows:http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html

Linux:https://www.openssl.org/source/

安装OpenSSL

Windows安装:

双击运行,安装到指定目录即可。

Linux安装(从1.0.x升级):

1.查看版本命令

bash 复制代码
openssl version 
openssl version -a

2.下载指定版本的 openssl 软件,两种方式

bash 复制代码
https://www.openssl.org/source/
wget https://www.openssl.org/source/openssl-1.1.1o.tar.gz

3.解压压缩包

bash 复制代码
tar -zxvf openssl-1.1.1o.tar.gz

4.进入解压后的文件夹执行以下命令编译安装

./config shared zlib
make && make install

5.备份原来的软链接

bash 复制代码
mv /usr/bin/openssl /usr/bin/openssl.bak
mv /usr/include/openssl /usr/include/openssl.bak
find / -name openssl

6.重新建立软链接

bash 复制代码
ln -s /usr/local/bin/openssl /usr/bin/openssl
ln -s /usr/local/include/openssl /usr/include/openssl
echo "/usr/local/lib64/" >> /etc/ld.so.conf
ldconfig

// 验证安装
openssl version -a

02.生成服务端证书

在Windows系统中生成服务端证书,然后再把相关文件上传到服务器。

查看Win系统已存证书

certmgr.msc 

证书中的信息

  • Country Name (2 letter code) [XX]:CN #请求签署人的信息
  • State or Province Name (full name) []: #请求签署人的省份名字
  • Locality Name (eg, city) [Default City]:# 请求签署人的城市名字
  • Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:#请求签署人的公司名字
  • Organizational Unit Name (eg, section) []:#请求签署人的部门名字
  • Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:#这里一般填写请求人的服务器域名

key:私钥

csr:证书签名请求文件,即待签名证书

crt:证书

在Win下生成证书

1.生成私钥:.key

找到OpenSSL安装目录下的/bin目录中的OpenSSL.exe

执行命令(注意目录的访问权限,下同)

bash 复制代码
openssl genrsa -des3 -out c:/dev/server.key

生成私钥,需要提供一个至少4位,最多1023位的密码

2.由私钥创建待签名证书:.csr

bash 复制代码
openssl.exe req -new -key c:/dev/server.key -out c:/dev/pub.csr

需要依次输入国家,地区,城市,组织,组织单位,Common Name和Email。其中Common Name,可以写自己的名字或者域名,如果要支持https,Common Name应该与域名保持一致,否则会引起浏览器警告。

3.查看证书中的内容

bash 复制代码
openssl.exe req -text -in c:/dev/pub.csr -noout

生成内容清单:

server.key:服务器私钥

pub.csr:服务器待签名证书

自建CA

操作系统(windows, linux, unix ,android, ios等)都预置了很多信任的根证书,比如我的windows中就包含VeriSign的根证书,那么浏览器访问服务器比如支付宝www.alipay.com时,SSL协议握手时服务器就会把它的服务器证书发给用户浏览器,而这本服务器证书又是比如VeriSign颁发的,自然就验证通过了。

由于费用的原因,我们需要自建CA机构,来给我们自己的证书进行签名。所谓"CA机构"的本质,其实也是一套证书,只不过这套证书具有"公信力",可以用来给别人签名。

1.创建CA私钥
bash 复制代码
openssl.exe genrsa -out c:/dev/myca.key 2048
2.生成CA待签名证书
bash 复制代码
openssl.exe req -new -key c:/dev/myca.key -out c:/dev/myca.csr
3.生成CA根证书
bash 复制代码
openssl.exe x509 -req -in c:/dev/myca.csr -extensions v3_ca -signkey c:/dev/myca.key -out c:/dev/myca.crt
4.对服务器证书签名

对上一个环节生成的服务端 待签名证书(.csr) 进行签名,需要用到本CA机构的 私钥(.key)证书(.crt) 作为参数:

bash 复制代码
openssl x509 -days 365 -req -in c:/dev/pub.csr -extensions v3_req -CAkey c:/dev/myca.key -CA c:/dev/myca.crt -CAcreateserial -out c:/dev/server.crt

生成内容清单:

myca.key:ca机构私钥

myca.csr:ca机构待签名证书

myca.crt:ca机构证书,即根证书

server.crt:服务器证书,被ca机构签名过的证书

Nginx配置Https

将生成好的服务端证书上传到服务器指定目录,并在Nignx中进行配置

bash 复制代码
## 新建server
     server {
             listen       443 ssl;
             server_name  aa.abc.com;    #域名

             ssl_certificate      /data/cert/server.crt; #服务器证书  
             ssl_certificate_key  /data/cert/server.key; #私钥

     }

添加信任

在当前系统中安装证书

http性能优化

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