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HTTPS 交互过程

四次握手过程

Client->Server: n1=rand() + 请求公钥
Server-->Client: n2=rand() + 公钥证书
Client->CA: verify request
Note left of CA: 哪些CA可信？浏览器厂商预先设置的。
CA-->Client: verified ok
Client->Client: encrypt n3=rand() with pubkey
Client->Server: n3 cipher
Client->Client: gen session key with (n1,n2,n3)
Server->Server: decrypt n3
Server->Server: gen session key with (n1,n2,n3)
Server-->Client: Finish 4-times Handshake

注意事项：

  • HTTPS是运维人员的事： SSL是介于TCP与应用层协议之间的，可看着是“传输层”的东西。也就是说，开发人员把代码开发完了，如果为了安全要走HTTPS，只需要在Nginx上配置（运维人员就可以解决，不需要开发介入）。

  • 通信不是用RSA，而是会话秘钥： SSL背后是RSA非对称加密。它的特点：

  • 单向加密，如果服务器有证书，那么客户端给服务器发送消息是加密的；

  • RSA加密速度慢，相对对称加密而言

  • 鉴于上面2个特点，实际上最终用RSA是：生成对称的秘钥，对称秘钥的分发使用RSA加密（实际上只有一个用来生成对称秘钥的随机数是用RSA加密护送的）。

  • 公钥与证书： 所谓证书也叫“公钥证书”，证书中包含了公钥。通俗说，证书是盖了章（盖的是CA的章）公钥。浏览器请求HTTPS站点时，HTTPS站点服务器下发“公钥证书”给浏览器，浏览器会检查这个“公钥证书”有没有盖章，没有的，直接警告；有盖章的，则继续看哪个CA机构，并看CA机构是否是被信任的，不被信任的直接警告；如果信任的，则去CA验证。

  • 浏览器信任的CA: 浏览器对CA签发的证书的信任是“具备传递性”的。浏览器厂商预先内置了全球几家著名的CA机构，子CA机构的根证书需要用内置CA的签名，这样以后子CA签发的证书也会被信任。

  • 免费的CA机构Let's Encrypt： 浏览器内置的CA机构签发的证书，浏览器才不会报出警告。而浏览器内置的CA机构签发证书是要收费的，而且蛮贵的。但是2016年，有个 Let's Encrypt机构提供免费的CA服务。

  • 配置HTTPS需要的东西: 从上面四次握手的流程看，配置HTTPS需要2两个东西：

  • 服务器RSA的私钥：因为客户端上报n3随机数的时候，是用RSA公钥加密的，需要服务端用RSA私钥来解密。

  • 服务器CA签名的证书：RSA私钥能导出公钥，但是不能说私钥能导出证书。因为证书不仅含有公钥，还含有CA对公钥的签名。实际上，我们需要向CA上传公钥，请求CA盖章，CA盖章会核对服务器的信息（比如域名）。当然，这个核对过程本身在Let's Encrypt里，也是完全自动化的，并非人工。比如核对域名所有权，就是在约定在这个域名里放一个约定好的特殊文件，CA通过HTTP访问它，如果有，说明申请者控制了该域名的写权限。

参考资料