深入浅出HTTPS的交互过程

说到HTTPS,就需要知道HTTP。我们知道这两个都是应用层方面的协议,HTTP是无状态的,因为他的报文是明文,很容易被人截取后篡改。也就是说,他是不安全的。

然而在我们主机与目标服务器进行信息交互的过程中,不可避免地会涉及到支付、登录后等进行的一系列需要保密和其他的相关操作信息。于是出现了HTTPS协议

HTTPS 的原理

HTTPS 简介

由于HTTP 协议通信的不安全性,所以人们为了防止信息在传输过程中遭到泄漏或者篡改,就想出来对传输通道进行加密的方式https。https 是一种加密的超文本传输协议,它与HTTP 在协议差异在于对数据传输的过程中,https 对数据做了完全加密。由于http 协议或者https协议都是处于TCP 传输层之上,同时网络协议又是一个分层的结构,所以在tcp 协议层之上增加了一层SSL(Secure Socket Layer,安全层)或者TLS(Transport Layer Security) 安全层传输协议组合使用用于构造加密通道;


HTTPS 的实现原理

初始化过程

首先,服务端需要先申请整数,服务端生成一个公私钥(s.pub/s.pri)同时保存自己的私钥。

紧接着,需要把公钥、国家、城市、域名、签名算法等重要信息发送给CA机构。

CA机构会把服务端传过来的公钥进行加密,数字等进行数据,把客户端的私钥来加密服务端的公钥,生成数字证书。并且内置倒浏览器里面。

数字证书我们可以在win10系统去查看,直接浏览器地址栏,如果是https协议的一般会有证书的展示:

请求交互时的过程:

  1. 客户端发起请求(Client Hello 包)

a) 三次握手,建立TCP 连接
b) 支持的协议版本(TLS/SSL)
c) 客户端生成的随机数client.random,后续用于生成“对话密钥”
d) 客户端支持的加密算法
e) sessionid,用于保持同一个会话(如果客户端与服务器费尽周折建立了一个HTTPS 链接,刚建完就断了,也太可惜)

  1. 服务端收到请求,然后响应(Server Hello)

a) 确认加密通道协议版本
b) 服务端生成的随机数server.random,后续用于生成“对话密钥”
c) 确认使用的加密算法(用于后续的握手消息进行签名防止篡改)
d) 响应服务器证书(CA 机构颁发给服务端的证书)

  1. 客户端收到证书进行验证

a) 验证证书是否是上级CA 签发的, 在验证证书的时候,浏览器会调用系统的证书管理器接口对证书路径中的所有证书一级一级的进行验证,只有路径中所有的证书都是受信的,整个验证的结果才是受信。
b) 服务端返回的证书中会包含证书的有效期,可以通过失效日期来验证证书是否过期。
c) 验证证书是否被吊销了

d) 前面我们知道CA 机构在签发证书的时候,都会使用自己的私钥对证书进行签名。

证书里的签名算法字段 sha256RSA 表示CA 机构使用sha256对证书进行摘要,然后使用RSA 算法对摘要进行私钥签名,而我们也知道RSA 算法中,使用私钥签名之后,只有公钥才能进行验签。

e) 浏览器使用内置在操作系统上的CA机构的公钥对服务器的证书进行验签。确定这个证书是不是由正规的机构颁发。验签之后得知CA 机构使用sha256 进行证书摘要,然后客户端再使用sha256 对证书内容进行一次摘要,如果得到的值和服务端返回的证书验签之后的摘要相同,表示证书没有被修改过。

f) 验证通过后,就会显示绿色的安全字样。

g) 客户端生成随机数,验证通过之后,客户端会生成一个随机数pre-master secret , 客户端根据之前的: Client.random +sever.random + pre-master 生成对称密钥然后使用证书中的公钥进行加密,同时利用前面协商好的加密算法,将握手消息取HASH 值,然后用“随机数加密“握手消息+握手消息HASH 值(签名)”然后传递给服务器端;(在这里之所以要取握手消息的HASH值,主要是把握手消息做一个签名,用于验证握手消息在传输过程中没有被篡改过。)

  1. 服务端接收随机数

a) 服务端收到客户端的加密数据以后,用自己的私钥对密文进行解密。然后得到client.random/server.random/pre-master secret. ,再用随机数密码 解密 握手消息与HASH 值,并与传过来的HASH 值做对比确认是否一致。
b) 然后用随机密码加密一段握手消息(握手消息+握手消息的HASH 值 )给客户端。

  1. 客户端接收消息

a) 客户端用随机数解密并计算握手消息的HASH,如果与服务端发来的HASH 一致,此时握手过程结束,
b) 之后所有的通信数据将由之前交互过程中生成的pre master
secret / client.random/server.random 通过算法得出sessionKey,作为后续交互过程中的对称密钥。

整理不易,喜欢帮我点个赞。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,794评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,050评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,587评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,861评论 1 290
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,901评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,898评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,832评论 3 416
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,617评论 0 271
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,077评论 1 308
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,349评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,483评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,199评论 5 341
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,824评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,442评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,632评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,474评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,393评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容