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這篇文章主要介紹“HTTPS應用實例分析”的相關知識,小編通過實際案例向大家展示操作過程,操作方法簡單快捷,實用性強,希望這篇“HTTPS應用實例分析”文章能幫助大家解決問題。
在談論 HTTPS 協議之前,先來回顧一下 HTTP 協議的概念。
HTTP 協議是一種基于文本的傳輸協議,它位于 OSI 網絡模型中的應用層
。
HTTP 協議是通過客戶端和服務器的請求應答來進行通訊,目前協議由之前的 RFC 2616 拆分成立六個單獨的協議說明(RFC 7230、RFC 7231、RFC 7232、RFC 7233、RFC 7234、RFC 7235),通訊報文如下:
POST http://www.baidu.com HTTP/1.1
Host: www.baidu.com
Connection: keep-alive
Content-Length: 7
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/71.0.3578.98 Safari/537.36
wd=HTTP
HTTP/1.1 200 OK
Connection: Keep-Alive
Content-Encoding: gzip
Content-Type: text/html;charset=utf-8
Date: Thu, 14 Feb 2019 07:23:49 GMT
Transfer-Encoding: chunked
<html>...</html>
HTTP 協議使用起來確實非常的方便,但是它存在一個致命的缺點:不安全
。
我們知道 HTTP 協議中的報文都是以明文的方式進行傳輸,不做任何加密,這樣會導致什么問題呢?下面來舉個例子:
我愛JAVA
:
我愛PHP
可以看到在 HTTP 傳輸過程中,中間人能看到并且修改 HTTP 通訊中所有的請求和響應內容,所以使用 HTTP 是非常的不安全的。
這個時候可能就有人想到了,既然內容是明文那我使用對稱加密
的方式將報文加密這樣中間人不就看不到明文了嗎,于是如下改造:
這樣看似中間人獲取不到明文信息了,但其實在通訊過程中還是會以明文的方式暴露加密方式和秘鑰,如果第一次通信被攔截到了,那么秘鑰就會泄露給中間人,中間人仍然可以解密后續的通信:
那么對于這種情況,我們肯定就會考慮能不能將秘鑰進行加密不讓中間人看到呢?答案是有的,采用非對稱加密
,我們可以通過 RSA 算法來實現。
在約定加密方式的時候由服務器生成一對公私鑰
,服務器將公鑰
返回給客戶端,客戶端本地生成一串秘鑰(AES_KEY
)用于對稱加密
,并通過服務器發送的公鑰
進行加密得到(AES_KEY_SECRET
),之后返回給服務端,服務端通過私鑰
將客戶端發送的AES_KEY_SECRET
進行解密得到AEK_KEY
,最后客戶端和服務器通過AEK_KEY
進行報文的加密通訊,改造如下:
可以看到這種情況下中間人是竊取不到用于AES加密
的秘鑰,所以對于后續的通訊是肯定無法進行解密了,那么這樣做就是絕對安全了嗎?
所謂道高一尺魔高一丈,中間人為了對應這種加密方法又想出了一個新的破解方案,既然拿不到AES_KEY
,那我就把自己模擬成一個客戶端和服務器端的結合體,在用戶->中間人
的過程中中間人模擬服務器的行為,這樣可以拿到用戶請求的明文,在中間人->服務器
的過程中中間人模擬客戶端行為,這樣可以拿到服務器響應的明文,以此來進行中間人攻擊:
這一次通信再次被中間人截獲,中間人自己也偽造了一對公私鑰,并將公鑰發送給用戶以此來竊取客戶端生成的AES_KEY
,在拿到AES_KEY
之后就能輕松的進行解密了。
中間人這樣為所欲為,就沒有辦法制裁下嗎,當然有啊,接下來我們看看 HTTPS 是怎么解決通訊安全問題的。
HTTPS 其實是SSL+HTTP
的簡稱,當然現在SSL
基本已經被TLS
取代了,不過接下來我們還是統一以SSL
作為簡稱,SSL
協議其實不止是應用在HTTP
協議上,還在應用在各種應用層協議上,例如:FTP
、WebSocket
。
其實SSL
協議大致就和上一節非對稱加密
的性質一樣,握手的過程中主要也是為了交換秘鑰,然后再通訊過程中使用對稱加密
進行通訊,大概流程如下:
這里我只是畫了個示意圖,其實真正的 SSL 握手會比這個復雜的多,但是性質還是差不多,而且我們這里需要關注的重點在于 HTTPS 是如何防止中間人攻擊的。
通過上圖可以觀察到,服務器是通過 SSL 證書來傳遞公鑰
,客戶端會對 SSL 證書進行驗證,其中證書認證體系就是確保SSL
安全的關鍵,接下來我們就來講解下CA 認證體系
,看看它是如何防止中間人攻擊的。
上一節我們看到客戶端需要對服務器返回的 SSL 證書進行校驗,那么客戶端是如何校驗服務器 SSL 證書的安全性呢。
權威認證機構 在 CA 認證體系中,所有的證書都是由權威機構來頒發,而權威機構的 CA 證書都是已經在操作系統中內置的,我們把這些證書稱之為CA根證書
:
簽發證書
我們的應用服務器如果想要使用 SSL 的話,需要通過權威認證機構來簽發
CA證書
我們將服務器生成的公鑰和站點相關信息發送給
CA簽發機構
再由
CA簽發機構
通過服務器發送的相關信息用
CA簽發機構
進行加簽,由此得到我們應用服務器的證書,證書會對應的生成證書內容的
簽名
并將該
簽名
使用
CA簽發機構
的私鑰進行加密得到
證書指紋
并且與上級證書生成關系鏈。
這里我們把百度的證書下載下來看看:
可以看到百度是受信于GlobalSign G2
,同樣的GlobalSign G2
是受信于GlobalSign R1
,當客戶端(瀏覽器)做證書校驗時,會一級一級的向上做檢查,直到最后的根證書
,如果沒有問題說明服務器證書
是可以被信任的。
如何驗證服務器證書 那么客戶端(瀏覽器)又是如何對服務器證書
做校驗的呢,首先會通過層級關系找到上級證書,通過上級證書里的公鑰
來對服務器的證書指紋
進行解密得到簽名(sign1)
,再通過簽名算法算出服務器證書的簽名(sign2)
,通過對比sign1
和sign2
,如果相等就說明證書是沒有被篡改
也不是偽造
的。
這里有趣的是,證書校驗用的 RSA 是通過私鑰加密證書簽名,公鑰解密來巧妙的驗證證書有效性。
這樣通過證書的認證體系,我們就可以避免了中間人竊取AES_KEY
從而發起攔截和修改 HTTP 通訊的報文。
關于“HTTPS應用實例分析”的內容就介紹到這里了,感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識,可以關注億速云行業資訊頻道,小編每天都會為大家更新不同的知識點。
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