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  • 对称加密
  • 非对称加密
  • HTTPS


对称加密

对称加密,顾名思义就是加密和解密都是使用同一个密钥,常见的对称加密算法有 DES、3DES 和 AES 等,其优缺点如下:

  • 优点:算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高,适合加密比较大的数据。
  • 缺点:
  • 交易双方需要使用相同的密钥,也就无法避免密钥的传输,而密钥在传输过程中无法保证不被截获,因此对称加密的安全性得不到保证。
  • 每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的唯一密钥,这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量急剧增长,密钥管理成为双方的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难,主要是因为密钥管理困难,使用成本较高。

非对称加密

非对称加密,顾名思义,就是加密和解密需要使用两个不同的密钥:公钥(public key)和私钥(private key)。公钥与私钥是一对,如果用公钥对数据进行加密,只有用对应的私钥才能解密;如果用私钥对数据进行加密,那么只有用对应的公钥才能解密。非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公钥对外公开;得到该公钥的乙方使用公钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的私钥对加密后的信息进行解密。如果对公钥和私钥不太理解,可以想象成一把钥匙和一个锁头,只是全世界只有你一个人有这把钥匙,你可以把锁头给别人,别人可以用这个锁把重要的东西锁起来,然后发给你,因为只有你一个人有这把钥匙,所以只有你才能看到被这把锁锁起来的东西。常用的非对称加密算法是 RSA 算法,其优缺点如下:

  • 优点:算法公开,加密和解密使用不同的钥匙,私钥不需要通过网络进行传输,安全性很高。
  • 缺点:计算量比较大,加密和解密速度相比对称加密慢很多。

ssl加密的核心是key和证书,key分为公钥和私钥,详细对key的解释在里可以看到
key可以用于加密传输与验证身份,通过不对称的公钥和私钥实现,简单说就是我用你的公钥加密这个文件,并且你的公钥只有你的私钥能打开,而私钥只有你手里有,这样我就可以确认是你收了这份文件而不是别人,就同时实现了身份验证和加密传输,反过来我用我的私钥发送,你用我的公钥接收,你就可以确认是我发了这份文件而不是别人,前提当然是公钥双方都知道而私钥只有自己知道,证书则是保证信息是由签名者签名后发送,并且包含了公钥,进一步保证安全性。

分为加密模型和签名模型

HTTPS

默认端口443

HTTPS 的整个通信过程可以分为两大阶段:证书验证和数据传输阶段,数据传输阶段又可以分为非对称加密和对称加密两个阶段。具体流程按图中的序号讲解。

1.客户端请求 HTTPS 网址,然后连接到 server 的 443 端口 (HTTPS 默认端口,类似于 HTTP 的80端口)。

2.采用 HTTPS 协议的服务器必须要有一套数字 CA (Certification Authority)证书,证书是需要申请的,并由专门的数字证书认证机构(CA)通过非常严格的审核之后颁发的电子证书 (当然了是要钱的,安全级别越高价格越贵)。颁发证书的同时会产生一个私钥和公钥。私钥由服务端自己保存,不可泄漏。公钥则是附带在证书的信息中,可以公开的。证书本身也附带一个证书电子签名,这个签名用来验证证书的完整性和真实性,可以防止证书被篡改。

3.服务器响应客户端请求,将证书传递给客户端,证书包含公钥和大量其他信息,比如证书颁发机构信息,公司信息和证书有效期等。Chrome 浏览器点击地址栏的锁标志再点击证书就可以看到证书详细信息。

4.客户端解析证书并对其进行验证。如果证书不是可信机构颁布,或者证书中的域名与实际域名不一致,或者证书已经过期,就会向访问者显示一个警告,由其选择是否还要继续通信。就像下面这样:

如果证书没有问题,客户端就会从服务器证书中取出服务器的公钥A。然后客户端还会生成一个随机码 KEY,并使用公钥A将其加密。

5.客户端把加密后的随机码 KEY 发送给服务器,作为后面对称加密的密钥。

6.服务器在收到随机码 KEY 之后会使用私钥B将其解密。经过以上这些步骤,客户端和服务器终于建立了安全连接,完美解决了对称加密的密钥泄露问题,接下来就可以用对称加密愉快地进行通信了。

7.服务器使用密钥 (随机码 KEY)对数据进行对称加密并发送给客户端,客户端使用相同的密钥 (随机码 KEY)解密数据。

8.双方使用对称加密愉快地传输所有数据。