Https工作原理＆TLS握手机制

Https工作原理＆TLS握手机制

@Kyunban Wong

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1.HTTPS作用

HTTPS是在HTTP的基础上提供了数据加密的支持，保证了数据：

• 私密性
• 完整性
• 用来认证客户端和服务端的身份

2.普通HTTP

在普通的HTTP中，数据是明文传输的，很容易出现中间人伪装数据：

• 面对客户端伪装成服务端，进行窃取数据。
• 面对服务端伪装成客户端，进行窃取数据。

3.HTTPS

HTTPS中使用非对称公钥机制对数据进行加密。HTTPS既能验证对方身份，又能基本避免中间人攻击。

HTTPS的加密是通过TLS（Transport Layer Security)安全传输层协议来实现的。

HTTPS协议在客户端和服务端正常通信之前，会先完成TLS的握手。

​​Key交换算法的不同，握手过程会也会有所不同，Key交换算法一般有RSA、Diffie Hellman​​

以下的讲解以RSA为key的交换算法时的TLS的握手过程，由服务器提供单向认证（HTTPS也可以实现双向认证）

1. 第一步：浏览器发起​​ClientHello​​消息，消息中包括：TLS版本、加密算法集、随机数（客户諯产生）；
2. 第二步：服务器响应一个​​ServerHello​​消息，消息中包括：TLS版本、加密算法集、随机数（服务器产生）；
3. 第三步：服务器继续发送一个​​Certificate​​消息，附加服务器的证书；
4. 第四步：服务器发送一个​​ServerHelloDone​​消息；
5. 第五步：浏览器在收到服务器发来的证书后，验证是否是受信任的机构签发的，是否是真实的服务器；
6. 第六步：认证服务器的身份后，浏览器使用证书中附带的公钥生成premaster secret作为ClientKeyExchange，并把生成的premaster secret传给服务器；
7. 第七步：服务器接着使用私钥解密得到premaster secret；
8. 第八步：浏览器和服务器分别使用premaster secret和之前收到的对方的随机数生成相同的master key,用于加密和解密后续所有的通信；
9. 第九步：浏览器向服务器发送​​ChangeCipherSpec​​​消息，然后发送用​​master key​​加密的Finished消息；
10. 第十步：服务器接收并验证，接着服务器向浏览器也发送​​ChangeCipherSpec​​​消息，然后发送用​​master key​​加密的Finished消息；
11. 第十一步：浏览器接收并验证，至此TLS握手完成。