一、HTTP与HTTPS的区别:
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HTTP 是超文本传输协议,信息是明文传输,存在安全风险的问题。HTTPS 则解决 HTTP 不安全的缺陷,在 TCP 和 HTTP 网络层之间加入了 SSL/TLS 安全协议,使得报文能够加密传输。
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HTTP 连接建立相对简单, TCP 三次握手之后便可进行 HTTP 的报文传输。而 HTTPS 在 TCP 三次握手之后,还需进行 SSL/TLS 的握手过程,才可进入加密报文传输。
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两者的默认端口不一样,HTTP 默认端口号是 80,HTTPS 默认端口号是 443。
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HTTPS 协议需要向 CA(证书权威机构)申请数字证书,来保证服务器的身份是可信的。
二、HTTSPS解决了HTTP哪些问题?
由于HTTP是明文传输,因此存在:
- 窃听风险,比如通信链路上可以获取通信内容,用户号容易没。
- 篡改风险,比如强制植入垃圾广告,视觉污染,用户眼容易瞎。
- 冒充风险,比如冒充淘宝网站,用户钱容易没。
而HTTPS在HTTP层与TCP层加入了SSL/TLS协议,可以很好的解决上述问题。
- 信息加密:交互信息无法被窃取,但你的号会因为「自身忘记」账号而没。
- 校验机制:无法篡改通信内容,篡改了就不能正常显示。
- 身份证书:证明淘宝是真的淘宝网,但你的钱还是会因为「剁手」而没。
HTTPS具体是如何解决的?
- 混合加密的方式实现信息的机密性,解决了窃听的风险。
- 摘要算法的方式来实现完整性,它能够为数据生成独一无二的「指纹」,指纹用于校验数据的完整性,解决了篡改的风险。
- 将服务器公钥放入到数字证书中,解决了冒充的风险。
1.混合加密
HTTPS采用混合加密,分为对称加密和非对称加密。
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在通信建立前采用非对称加密的方式交换「会话秘钥」,后续就不再使用非对称加密。
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在通信过程中全部使用对称加密的「会话秘钥」的方式加密明文数据。
采用混合加密原因:
- 对称加密只使用一个密钥,运算速度快,密钥必须保密,无法做到安全的密钥交换。
- 非对称加密使用两个密钥:公钥和私钥,公钥可以任意分发而私钥保密,解决了密钥交换问题但速度慢。
2.摘要算法
为了保证传输的内容不被篡改,我们需要对内容计算出一个「指纹」,然后同内容一起传输给对方。
对方收到后,先是对内容也计算出一个「指纹」,然后跟发送方发送的「指纹」做一个比较,如果「指纹」相同,说明内容没有被篡改,否则就可以判断出内容被篡改了。
那么,在计算机里会用摘要算法(哈希函数)来计算出内容的哈希值,也就是内容的「指纹」,这个哈希值是唯一的,且无法通过哈希值推导出内容。
通过哈希算法可以确保内容不会被篡改,但是并不能保证「内容 + 哈希值」不会被中间人替换,因为这里缺少对客户端收到的消息是否来源于服务端的证明。
为了避免这种情况出现,计算机里会使用非对称加密算法来解决,共有两个密钥:
- 一个是公钥,这个是可以公开给所有人的;
- 一个是私钥,这个必须由本人管理,不可泄露。
这两个密钥可以双向加解密的,比如可以用公钥加密内容,然后用私钥解密,也可以用私钥加密内容,公钥解密内容。
- 公钥加密,私钥解密。这个目的是为了保证内容传输的安全,因为被公钥加密的内容,其他人是无法解密的,只有持有私钥的人,才能解密出实际的内容;
- 私钥加密,公钥解密。这个目的是为了保证消息不会被冒充,因为私钥是不可泄露的,如果公钥能正常解密出私钥加密的内容,就能证明这个消息是来源于持有私钥身份的人发送的。
因为非对称加密比较消耗性能,所以我们一般不用,它主要在于通过「私钥加密,公钥解密」的方式,来确认消息的身份,我们常说的数字签名算法,就是用的是这种方式,不过私钥加密内容不是内容本身,而是对内容的哈希值加密。
私钥是由服务端保管,然后服务端会向客户端颁发对应的公钥。如果客户端收到的信息,能被公钥解密,就说明该消息是由服务器发送的。
3.数字证书
前面我们知道:
- 可以通过哈希算法来保证消息的完整性;
- 可以通过数字签名来保证消息的来源可靠性(能确认消息是由持有私钥的一方发送的);
但是这还远远不够,还缺少身份验证的环节,万一公钥是被伪造的呢?
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