Https及其安全性

Https比Http安全性?

Https是以安全为目标的Http版本,在Http上使用SSL层,进行加密传输(对称和非对称加密),还具备身份验证的功能(下面会重点说HTTPS的双向验证)。当然,Https是需要配置CA证书的,一般要从某些机构购买。

为何Https依然会被截取?

我们利用fiddler可以截取到了客户端与后台的https接口的明文内容,这是一个可怕的问题。目前的一些抓包工具,fiddler、charles使用了叫做man-in-the-middle(中间人)机制:

我们看到Fiddler抓取HTTPS协议主要由以下几步进行:

  1. 第一步,Fiddler截获客户端发送给服务器的HTTPS请求,Fiddler伪装成客户端向服务器发送请求进行握手。
  2. 第二步,服务器发回相应,Fiddler获取到服务器的CA证书, 用根证书公钥进行解密, 验证服务器数据签名, 获取到服务器CA证书公钥。然后Fiddler伪造自己的CA证书, 冒充服务器证书传递给客户端浏览器。
  3. 第三步,与普通过程中客户端的操作相同,客户端根据返回的数据进行证书校验、生成密码Pre_master、用Fiddler伪造的证书公钥加密,并生成HTTPS通信用的对称密钥enc_key。
  4. 第四步,客户端将重要信息传递给服务器, 又被Fiddler截获。Fiddler将截获的密文用自己伪造证书的私钥解开, 获得并计算得到HTTPS通信用的对称密钥enc_key。Fiddler将对称密钥用服务器证书公钥加密传递给服务器。
  5. 第五步,与普通过程中服务器端的操作相同,服务器用私钥解开后建立信任,然后再发送加密的握手消息给客户端。
  6. 第六步,Fiddler截获服务器发送的密文, 用对称密钥解开, 再用自己伪造证书的私钥加密传给客户端。
  7. 第七步,客户端拿到加密信息后,用公钥解开,验证HASH。握手过程正式完成,客户端与服务器端就这样建立了”信任“。

在之后的正常加密通信过程中,Fiddler如何在服务器与客户端之间充当第三者呢?

服务器—>客户端:Fiddler接收到服务器发送的密文, 用对称密钥解开, 获得服务器发送的明文。再次加密, 发送给客户端。
客户端—>服务端:客户端用对称密钥加密,被Fiddler截获后,解密获得明文。再次加密,发送给服务器端。由于Fiddler一直拥有通信用对称密钥enc_key, 所以在整个HTTPS通信过程中信息对其透明。

从上面可以看到,Fiddler抓取HTTPS协议成功的关键是根证书(具体是什么,可Google),这是一个信任链的起点,这也是Fiddler伪造的CA证书能够获得客户端和服务器端信任的关键。

从技术上讲,证书其实包含三部分,用户的信息,用户的公钥,还有CA中心对该证书里面的信息的签名,要验证一份证书的真伪(即验证CA中心对该证书信息的签名是否有效),需要用CA中心的公钥验证,而CA中心的公钥存在于对这份证书进行签名的证书内,故需要下载该证书,但使用该证书验证又需先验证该证书本身的真伪,故又要用签发该证书的证书来验证,这样一来就构成一条证书链的关系,这条证书链在哪里终结呢?答案就是根证书,根证书是一份特殊的证书,它的签发者是它本身,下载根证书就表明您对该根证书以下所签发的证书都表示信任,而技术上则是建立起一个验证证书信息的链条,证书的验证追溯至根证书即为结束。所以说用户在使用自己的数字证书之前必须先下载根证书。

这就解释了问什么截取到了Https的数据,并且,Https在传输过程加密,所以到了客户端已经不是Https传输加密的范围了,这个时候其实很多人都是这么解决的,对Https数据先自己进行加密(Ex:AES、RSA),再Https传输,这样即使截取到Https数据,也看不到明文。那么有没有方式可以不让fiddler&charles这种家伙截取到Https呢?有,就是Https的双向验证。

Https双向验证

服务器端对请求它的客户端要进行身份验证,客户端对自己所请求的服务器也会做身份验证。服务端一旦验证到请求自己的客户端为不可信任的,服务端就拒绝继续通信。客户端如果发现服务端为不可信任的,那么也中止通信。具体怎么做呢?如下图所示。

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