HTTPS原理

HTTPS原理

Http和https区别

加密方式分对称加密和非对称加密，https是把这两种都用上了称之为混合加密

HTTPS工作流程

tls1.2版本过程 四次握手
client端发起请求从server端获取公钥证书
client端生成对称密钥，并通过公钥进行加密后发给server端
server端通过私钥进行解密，得到密钥
client端和server端都通过对称密钥：

• 加密明文并发送
• 解密密文并得到明文

tls1.3版本过程 三次握手
client携带公钥发起请求（端口443）
server计算出对称密钥，用client的公钥加密服务端参数并和证书一起返回给client端
client验证证书，并用私钥解密服务端参数（对称密钥）
c/s双方使用对称密钥

client发送给server时黑客可以拦截获取密钥和公钥，所以tls1.3这做了改进
公钥私钥都在client端

https实现原理：机密性

混合加密：非对称加密+对称加密

非对称加密：公钥 & 私钥
安全传输对称密钥
常见算法：RSA、ECC
速度慢

对称加密： 密钥
使用对称密钥，加密、解密数据
常见算法：AES、ChaCha20
速度快

https实现原理：完整性

https实现原理：身份认证和不可否认

https应用

Https应用流程

OpenSSL证书生成

安装OpenSSL工具

OpenSSL中包含生成证书的工具和各类加密算法。

下载OpenSSL

Windows：http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html

Linux：https://www.openssl.org/source/

安装OpenSSL

Windows安装：

双击运行，安装到指定目录即可。

Linux安装（从1.0.x升级）：

1.查看版本命令

openssl version 
openssl version -a
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2.下载指定版本的 openssl 软件，两种方式

https://www.openssl.org/source/
wget https://www.openssl.org/source/openssl-1.1.1o.tar.gz
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3.解压压缩包

tar -zxvf openssl-1.1.1o.tar.gz
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4.进入解压后的文件夹执行以下命令编译安装

./config shared zlib
make && make install
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5.备份原来的软链接

mv /usr/bin/openssl /usr/bin/openssl.bak
mv /usr/include/openssl /usr/include/openssl.bak
find / -name openssl
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6.重新建立软链接

ln -s /usr/local/bin/openssl /usr/bin/openssl
ln -s /usr/local/include/openssl /usr/include/openssl
echo "/usr/local/lib64/" >> /etc/ld.so.conf
ldconfig

// 验证安装
openssl version -a
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02.生成服务端证书

在Windows系统中生成服务端证书，然后再把相关文件上传到服务器。

查看Win系统已存证书

certmgr.msc 
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证书中的信息

• Country Name (2 letter code) [XX]:CN #请求签署人的信息
• State or Province Name (full name) []: #请求签署人的省份名字
• Locality Name (eg, city) [Default City]:# 请求签署人的城市名字
• Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:#请求签署人的公司名字
• Organizational Unit Name (eg, section) []:#请求签署人的部门名字
• Common Name (eg, your name or your server’s hostname) []:#这里一般填写请求人的服务器域名

key：私钥

csr：证书签名请求文件，即待签名证书

crt：证书

在Win下生成证书

1.生成私钥：.key

找到OpenSSL安装目录下的/bin目录中的OpenSSL.exe

执行命令（注意目录的访问权限，下同）

openssl genrsa -des3 -out c:/dev/server.key
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生成私钥，需要提供一个至少4位，最多1023位的密码

2.由私钥创建待签名证书：.csr

openssl.exe req -new -key c:/dev/server.key -out c:/dev/pub.csr
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需要依次输入国家，地区，城市，组织，组织单位，Common Name和Email。其中Common Name，可以写自己的名字或者域名，如果要支持https，Common Name应该与域名保持一致，否则会引起浏览器警告。

3.查看证书中的内容

openssl.exe req -text -in c:/dev/pub.csr -noout
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生成内容清单：

server.key：服务器私钥

pub.csr：服务器待签名证书

自建CA

操作系统（windows, linux, unix ,android, ios等）都预置了很多信任的根证书，比如我的windows中就包含VeriSign的根证书，那么浏览器访问服务器比如支付宝www.alipay.com时，SSL协议握手时服务器就会把它的服务器证书发给用户浏览器，而这本服务器证书又是比如VeriSign颁发的，自然就验证通过了。

由于费用的原因，我们需要自建CA机构，来给我们自己的证书进行签名。所谓“CA机构”的本质，其实也是一套证书，只不过这套证书具有“公信力”，可以用来给别人签名。

1.创建CA私钥

openssl.exe genrsa -out c:/dev/myca.key 2048
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2.生成CA待签名证书

openssl.exe req -new -key c:/dev/myca.key -out c:/dev/myca.csr
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3.生成CA根证书

openssl.exe x509 -req -in c:/dev/myca.csr -extensions v3_ca -signkey c:/dev/myca.key -out c:/dev/myca.crt
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4.对服务器证书签名

对上一个环节生成的服务端 待签名证书（.csr） 进行签名，需要用到本CA机构的 私钥（.key） 和证书（.crt） 作为参数：

openssl x509 -days 365 -req -in c:/dev/pub.csr -extensions v3_req -CAkey c:/dev/myca.key -CA c:/dev/myca.crt -CAcreateserial -out c:/dev/server.crt
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生成内容清单：

myca.key：ca机构私钥

myca.csr：ca机构待签名证书

myca.crt：ca机构证书，即根证书

server.crt：服务器证书，被ca机构签名过的证书

Nginx配置Https

将生成好的服务端证书上传到服务器指定目录，并在Nignx中进行配置

## 新建server
     server {
             listen       443 ssl;
             server_name  aa.abc.com;    #域名

             ssl_certificate      /data/cert/server.crt; #服务器证书  
             ssl_certificate_key  /data/cert/server.key; #私钥

     }
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添加信任

在当前系统中安装证书

http性能优化