【加密】【计算机网络】网络传输加密协议 & CA & 签名

项目做的比较复杂,里面用了https传输通信,但是一直有bug,无法进行调用,怀疑签名问题,所以就深入研究一下这个是啥。

参考:https://yuhongjun.github.io/tech/2020/11/30/看懂HTTPS-证书机构-CA-证书-数字签名-私钥-公钥.html#对称加密

信息传输

传输信息时候,我们有两个大原则是期望能够做到的:

1.传输内容不想轻易被别人看懂

2.传输内容不想被别人篡改

后面弄的一系列套娃可以算是都是为了这个需求,当然可能还有额外一些额外的目标

内容加密

首先我们先来看看如何达到1这个目标:传输内容不想轻易被别人看懂

主要有两个一个是对称加密 和非对称加密

对称加密:双方约定一个钥匙,所有传输的内容都用钥匙进行加密,加密后的内容都可以用钥匙进行解密。

对称加密传输过程就变成:

  1. 约定钥匙
  2. 对内容进行钥匙加密
  3. 传输

非对称加密:公私钥。所有内容都可以用私钥加密公钥解密,或者私钥解密公钥加密。

传输过程:

  1. 让发送方知道接收方的公钥是什么
  2. 让发送方用公钥对内容进行加密
  3. 加密内容发送出去
  4. 接收方用私钥解密

似乎二者没有什么缺陷,但是有两个问题:

  1. 对称加密怎么让对方知道我们约定的钥匙是对的,没有被篡改的
  2. 非对称加密速度慢

所以后续采用了混合,用非对称搞定约定密钥,传输过程用对称加密。

似乎又天衣无缝,但问题又来了,仔细看非对称加密的第一个过程。让发送方知道接收方的公钥是什么。如果说发送方知道的是一个假的接收方的公钥怎么办?那么这个假的接收方就可以针对内容进行解析,可以篡改,可以伪造等等。所以依旧没有达到目标

CA

刚刚谈及的最大的问题是,如果发送方知道了错误的公钥那么整个信息传输也是不安全的

所以才有了CA(certification authorization)

这个是用来保证这个公钥一定是正确的发送方

在这里先插入信息的第二个问题:信息如何不被篡改

防篡改

一般信息传输遵从某种格式,假设说黑客知道了这个格式,然后加上一些莫名其妙的字段,这对于发送接收双方也是不能够接收的。

所以才有了签名

发送方对发送内容进行摘要提取,然后对提取之后的信息进行私钥加密

接收方接收到了信息,用同样算法对内容尽心提取,然后用公钥解密,比对这个摘要与自己计算出来的,没问题就说明内容没有被篡改。

细节点:

  1. 签名用的是私钥加密,这个私钥一定不会让别人知道,所以这个签名肯定是无法篡改的,这就杜绝了黑客在通信过程篡改信息内容的可能性
  2. 但这还是与刚才类似,如果一开始通信的对象就是黑客那该怎么办呢?

所以还是需要回到CA这个认证机构这里。

根据刚才所述,最重要的是,你怎么保证一开始跟你说话的就不是黑客,就是你的目标接收方呢?

所以引入了第三方机构CA,这个是被大家所信任的一个机构,大家只看他签发的,只要是他签发的人,我就相信这一定是我传输的目标。

所以一开始通信时候,大家直接亮出这个CA证书,一看这个CA证书就知道对方一定是我的通信对象

所以这里隐含了一个条件,也就是所有人都相信这个CA,所有人都知道这个CA的公钥是什么

具体过程:

  1. 发送方去CA机构认证,把自己相关信息发给CA,里面最关键的就是自己的公钥
  2. CA核对这个人的身份,没问题就把CA证书发给发送方。而这个CA证书的构成也有三部分:CA证书内容(含有发送方的公钥) + CA证书的签名算法 + 签名。而这里的签名就是CA机构用自己的私钥对内容提取加密后的结果。
  3. 然后发送方与接收方通信时候,直接亮出CA证书
  4. 接收方核对CA证书真伪,将内容用证书表示的算法进行计算得到签名,然后将自带的签名用已知的CA公钥解密,比对内容。相同即为真
  5. 这样接收方就知道发送方的公钥是什么
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