Https解决了Http的哪些问题

部分内容来源:小林coding


详细解析

Http的风险

HTTP 由于是明文传输,所以安全上存在以下三个风险:

1.窃听风险

比如通信链路上可以获取通信内容,用户号容易没。

2.篡改风险

比如强制植入垃圾广告,视觉污染,用户眼容易瞎。

3.冒充风险

比如冒充淘宝网站,用户钱容易没


HTTPS如何解决风险

HTTPS 在 HTTP 与 TCP 层之间加入了 SSL/TLS 协议,可以很好的解决了上述的风险:

1.信息加密

交互信息无法被窃取,但你的号会因为「自身忘记」账号而没。

2.校验机制

无法篡改通信内容,篡改了就不能正常显示,但百度「竞价排名」依然可以搜到垃圾广告。

3.身份证书

证明淘宝是真的淘宝网,但你的钱还是会因为「剁手」而没。


HTTP是如何解决上面三个风险的

1.混合加密(消息保密)

HTTPS 采用的是对称加密+非对称加密 结合的**「混合加密**」方式:

  1. 会话开始时使用 非对称加密(公钥算法)
  • 发送方使用接收方的公钥 加密一个对称密钥(私钥)(称为会话密钥)。
  • 由于非对称加密解决了密钥交换的安全问题,这个过程确保了会话密钥的安全传输。
  1. 会话过程中使用 对称加密(私钥算法)
  • 一旦会话密钥安全地传输到接收方,后续的通信就使用这个对称密钥(私钥)进行加密明文数据解密
  • 由于对称加密速度快,适合大量数据的加密,这提高了通信的效率

你妈个比,说这么多sb专业名词能不能说点人话

人话:我们发送方和接收方都用私钥加密数据(因为快),然后我们要用接收方的公钥加密发送方的私钥,然后把发送方机密后的私钥发送到接收方用让他的公钥解开,从而用发送方的私钥解开加密数据

句话:我们都用私钥加密,只是私钥传输给对方使用的时候为了防止泄漏所以我们加密


采用「混合加密」的方式的原因

1.对称加密(私钥)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。

2.非对称加密(公钥)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


2.摘要算法(签名算法)+数字签名(防止签名伪造)

我们要判断内容是否被篡改

为了保证传输的内容不被篡改,我们需要对内容计算出一个**「指纹」**,然后同内容一起传输给对方。

对方收到后,先是对内容也计算出一个「指纹」,然后跟发送方发送的「指纹」做一个比较,如果「指纹」相同,说明内容没有被篡改,否则就可以判断出内容被篡改了。

那么,在计算机里会用摘要算法(哈希函数)来计算出内容的哈希值,也就是内容的「指纹」

这个 哈希值是唯一的 ,且无法通过哈希值推导出内容

私钥是由服务器端保管,然后服务器端会向客户端颁发对应的公钥。如果客户端收到的信息,能被公钥解密,就说明该消息是由服务器发送的

例子:

引入了数字签名算法后,你就无法模仿你爸爸的字迹来请假了,你爸爸手上持有着私钥,你老师持有着公钥。这样只有用你爸爸手上的私钥对请假条进行「签名」,老师通过公钥看能不能解出这个「签名」,如果能解出并且确认内容的完整性,就能证明是由你爸爸发起的请假条,这样老师才允许你请假,否则老师就不认

如何避免【伪造签名】
使用非对称算法(公钥加密)

那为了避免这种情况,计算机里会用非对称加密算法来解决,共有两个密钥:

  • 一个是公钥,这个可以公开给所有人的;
  • 一个是私钥,这个必须由本人管理,不可泄露。

这两个密钥可以双向加解密的,比如可以用公钥加密内容,然后用私钥解密,也可以用私钥加密内容,公钥解密内容。

流程的不同,意味着目的也不相同

一般私钥和公钥都是一对多的关系

公钥加密,私钥解密(保证安全)

这个目的是为了保证内容传输的安全,因为被公钥加密的内容,其他人是无法解密的,只有持有私钥的人,才能解密出实际的内容。

私钥加密,公钥解密(防止伪造,确认身份)

这个目的是为了保证消息不会被冒充,因为私钥是不泄露的,如果公钥能正常解密出私钥加密的内容,就能证明消息是来源于持有私钥身份的人发送的。

一般我们不会用私钥加密和公钥解密实际传输的内容,因为非对称加密的计算比较耗费性能的,所以非对称加密算法的重点主要在于通过**「私钥加密,公钥解密」** 的方式,来确认消息的身份 ,我们常说的数字签名算法 ,就是用的这种方式,不过对内容的签名本身,而是对内容的哈希值加密

3.数字证书(防止公钥伪造)

前面我们知道:

  • 可以通过哈希算法 来保证消息的完整性
  • 可以通过数字签名 来保证消息的来源可靠性(能确认消息是由持有私钥的一方发送的);

但是这还远远不够,还缺少身份验证的环节,万一公钥是被伪造的呢?

还是请假的例子,虽然你爸爸持有私钥,老师通过是否能用公钥解密来确认这个请假条是不是来源你父亲的。

但是我们还可以自己伪造出一对公私钥啊!

例子:

你找了个铁匠,偷偷把老师桌上和你爸爸管家的公钥,换成了你的公钥,那么下次你在请假的时候,你继续模仿你爸爸的字迹写了个请假条,然后用你的私钥做了【数字签名】。

但是老师并不知道自己的公钥已经被掉包了,所以他还是按照往常一样用公钥解密,由于这个公钥和你的私钥是配对的,老师当然能通过这个被掉包的公钥解密出来,并且确认了内容的完整性,于是老师就会以为是你父亲写的请假条,又允许你请假了。

好家伙,为了一个请假,真的是上智斗勇。

后面的老师和父亲发现了你伪造公私钥的事情后,决定重新商量一对策略来应对你这个臭家伙。

正所谓魔高一尺,道高一尺

既然伪造公私钥那么随意,所以你爸爸把他的公钥注册到警察局,警察局用他们自己的私钥对你父亲的公钥做了个数字签名

然后把你爸爸的**「个人信息 + 公钥 + 数字签名」打包成一个数字证书** ,也就是说这个数字证书包含你爸爸的公钥

这样,你爸爸如果因为家里确实有事要向老师帮你请假的时候,不仅会用自己的私钥对内容进行签名,还会把数字证书给到老师。

老师拿到了数字证书后,首先会去警察局验证这个数字证书是否合法,因为数字证书里面有警察局的数字签名,警察局的公钥是全世界公认合法的,用自己的公钥解密,如果解密成功,就说明这个数字证书是警察局签发的,老师就会信任数字证书里的公钥是你爸爸的公钥,然后用这个公钥解密你爸爸的签名。

由于通过警察局验证了数字证书是合法的,那么就能证明这个公钥就是你父亲的,于是老师就可以安心的用这个公钥解密签名,如果能解密出来,就证明是你爸爸写的请假条。

正是通过了一个权威机构来证明你爸爸的身份,所以你的伪造公私钥这个小伎俩就没用了。

在计算机里,这个权威的机构就叫做CA(数字证书认证机构) ,将服务器的公钥放到数字证书中(由数字证书认证机构颁发的),中,只要证书是可信的,公钥就是可信的

总结:我们要去权威机构去注册


简短总结

Http存在安全问题

例如

1.明文传输存在的窃听风险

2.传输数据的篡改风险

3.公钥修改的冒充风险

我们用混合加密(公私钥混合使用)来解决明文传输的数据窃听风险

发送方的私钥加密数据,然后发送给接收方

发送方的私钥通过接收方的公钥加密数据,然后把自己的加密的私钥传过去

接收方用自己的私钥解开发送方加密传过来的私钥,用这个发送方私钥来解开加密的数据

通过摘要算法+数字签名解决数据篡改的风险

密内容唯一Hash值【指纹】发送过去,发送方对内容做运算算出【指纹】,判断指纹是否相同

我们会把我们的数据通过摘要算法做一个运算,得到一个【Hash运算值】,这个值就是一个【指纹】

然后我们会通过【数字签名】,什么是【数字签名】?

就是我们在通过**密钥加密(我们还是用混合加密)**我们的唯一的【Hash运算值】,得到的就是我们的数字签名。

这样子就可以得到我们当前内容的唯一Hash值+加密Hash值防止我们的唯一Hash值被篡改

同时接收方通过同样的哈希算法对内容进行计算,再跟我加密传过来的Hash值进行对比

我们可以知道:

  • 可以通过哈希算法 来保证消息的完整性
  • 可以通过数字签名 来保证消息的来源可靠性(能确认消息是由持有私钥的一方发送的);

通过数字证书防止公钥被篡改和冒充的风险

我们刚刚都是公钥合法的情况,但是公钥被伪造了呢?

例如我们伪造一个和官方网站一模一样的网站?

所以说我们会有个**【合法注册中心】,也就是** CA(数字证书认证机构)

我们一般「个人信息 + 公钥 + 数字签名」打包成一个数字证书,然后去CA验证,只要证书是可信的那么我们的公钥就是可信的

总结: 我们要去权威机构去注册我们的合法公钥信息

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