前端开发-- 详解HTTPS 是如何保证安全的？_前端密钥安全不泄露呢

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目录

HTTPS介绍

什么是对称加密？

什么是⾮对称加密？

HTTPS 加密解决⽅案

数字证书

数字签名

小结:

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HTTPS介绍

HTTPS 在传输数据的过程中会对数据进行加密处理，保证安全性。

那 HTTPS 采用的什么样的加密方式呢？我们来了解下一些加密的基本概念。

目前常见的加密算法可以分成三类，对称加密算法，非对称加密算法 和 Hash算法。

1. 对称加密算法: 相同密钥加密解密, 可逆的! 可以用于加密解密传输数据

   想使用对称加密算法, 一定要保证密钥不被泄漏 (且进行密钥的传输约定时, 一定要保证安全)

2. 非对称加密算法: 有两把钥匙, 公钥, 私钥, 可逆的, 可以用于 https 的初步交换密钥

3. Hash 算法: 不可逆的, 根据一段内容, 生成一段唯一标识, 一般用于验证数据是否被修改! (md5)

什么是对称加密？

对称加密的特点是文件加密和解密使用相同的密钥，即加密密钥也可以用作解密密钥，

这种方法在密码学中叫做对称加密算法，对称加密算法使用起来简单快捷，密钥较短，且破译困难

通信的双⽅都使⽤同⼀个秘钥进⾏加密, 解密。⽐如，两个人事先约定的暗号，就属于对称加密。

对称加密的特点是：

• 优点:

  计算量小、加密速度快、加密效率高。

• 缺点:

  在数据传送前，发送方和接收方必须商定好秘钥，然后双方保存好秘钥。

  如果一方的秘钥被泄露，那么加密信息也就不安全了

  最不安全的地方, 就在于第一开始, 互相约定密钥的时候!!! 传递密钥!

使用场景：本地数据加密、https 通信、网络传输等

常见算法：AES、DES、3DES、DESX、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6 (全球公开, 通过了层层筛选, 层层检验) 没有被破解

全球有专门做算法设计的加密算法设计师, 但经过公开检验的算法才是安全的 (很多公开的算法, 虽然可以用撞库的方式破解, 但是尝试破解的成本会非常高 (甚至几百年))

什么是非对称加密？

而加密和解密其实可以使用不同的规则，只要这两种规则之间存在某种对应关系即可，

这样就避免了直接传递之前的相同的密钥。这种新的加密模式被称为"非对称加密算法"。

通信的双方使用不同的秘钥进行加密解密，即秘钥对（私钥 + 公钥）。

特征: 私钥可以解密公钥加密的内容, 公钥可以解密私钥加密的内容

非对称加密的特点是：

• 优点：非对称加密与对称加密相比其安全性更好

• 缺点：加密和解密花费时间长、速度慢，只适合对少量数据进行加密。

使用场景：https 会话前期、CA 数字证书、信息加密、登录认证等

常见算法：RSA、ECC（移动设备用）、Diffie-Hellman、El Gamal、DSA（数字签名用）

HTTPS 加密解决⽅案

结合了两种加密⽅式：

• 将 对称加密的密钥(一串约定的字符串) ⽤非对称加密的公钥, 进⾏加密并发送出去，接收⽅使⽤私钥解密得到 对称加密密钥

• 双⽅沟通时使⽤ 对称加密密钥 进⾏

可以看到，只有在发送秘钥阶段才使用非对称加密，而后续的通信都使用对称加密，这样解决了性能问题。

HTTPS 目前所使用的 TLS 或 SSL 协议, 就是目前采用的加密通道的规范协议

它利用对称加密、(公私钥)非对称加密, 以及其密钥交换算法，可完成可信任的信息传输

1. 利用 非对称加密 加密传输 对称加密所约定的密钥 (保证了密钥传输的安全)
2. 后续, 利用对称加密, 有效便捷的进行数据传输!!

数字证书

为了安全性, 一般还需要签发数字证书!

客户端 和 服务器端要初步互通消息时, 客户端发送请求可以拿到公开的公钥信息

进而进行非对称加密, 使用公钥, 加密对称加密密钥, 传递给服务器, 后续通信都使用对称加密!

问题是: 初步互通消息时, 如果请求拿到的公钥信息, 就是假的, 或者不安全的! 那么后续的所有操作, 都将是不安全的!

如何保证公钥的安全性呢?? 说白了, 需要证明公钥是安全可靠的!!! 要证明网站是安全可靠的!!!

所以, 就需要有数字证书(CA 证书), 一般是 CA 机构(互联网的机构, 登记网站和公钥的)颁发的, 证明这个公钥是安全可靠的!

CA 证书中心会对你网站的公钥, 网站的域名地址, 证书到期时间, 等一些相关信息一起加密签发数字证书, 保证你网站的安全性

当公司申请了 CA 证书后, 就应该在响应时, 将数字证书一起发送给客户端

而客户端, 接收到消息后, 就可以查看证书 , 权威 CA 机构都可以

1. 如果正在访问的网站 和 证书记载的网址 不一致, 说明不安全, 可能被冒用, 浏览器就会发出警告!!!

2. 如果签发证书的机构, 不权威, 发出警告

   

3. 如果证书过期了, 浏览器也会发出警告

   因为一旦证书过期了, CA 机构, 不会继续实时检测网站的安全有效性!

数字签名

但这还是有问题：如果证书被篡改了怎么办?

这时就需要用⼀个技术：数字签名。 (根据证书内容, 生成的一个唯一标识)

数字签名就是先⽤ CA 自带的 Hash 算法来计算出证书内容的⼀个摘要，然后使⽤ CA 私钥进行加密，组成数字签名。

当别⼈把他的证书发过来时，接收方用同样的算法再次生成摘要，⽤ CA 公钥解密后得到 CA 生成的摘要，两者进行对⽐后,

就能确定中间是否被⼈篡改。这样就能最⼤程度的保证通信的安全了。

小结:

1. 为什么需要 HTTPS ? 因为 HTTP 是明文传输数据的, 不安全, 而 HTTPS 是会对内容加密的

2. HTTPS 的加密策略是什么 ?

   先用 非对称加密, 传递对称加密的密钥 (保证了密钥传输的安全)

   后续 使用对称加密, 进行交流 (保证了传输数据安全)

3. 问题: 就算是第一次交流用非对称加密, 公钥也是要在网络中传输的!

   如何证明公钥是可靠的? 如何证明网站是可靠的 ? (CA 机构认证, 网站需要申请 数字证书 )

   请求时, 网站就会将数字证书给到浏览器, 浏览器默认就会检测证书的可靠性!

   (1) 是否是权威机构发布的!

   (2) 看证书中记录的地址 和 当前访问的网站的地址, 是否一致, 只有一致, 才可靠!

   (3) 看证书是否过期

   ...

4. 如何保证证书不被篡改 => 数字签名, 可以根据证书的所有的内容, 生成一个唯一标识!!! (Hash加密算法)

   一旦内容如果被修改了, 再次生成唯一标识时, 和之前生成的唯一标识就不一样! 检测是否被修改!