一文看懂https如何保证数据传输的安全性的

大家都知道,在客户端与服务器数据传输的过程中,http协议的传输是不安全的,也就是一般情况下http是明文传输的。但https协议的数据传输是安全的,也就是说https数据的传输是经过加密。

在客户端与服务器这两个完全没有见过面的陌生人交流中,https是如何保证数据传输的安全性的呢?

下面我将带大家一步步了解https是如何加密才得以保证数据传输的安全性的。我们先把客户端称为小客,服务器称为小服。然后一步步探索在小客与小服的交流中(就是一方请求一方响应),https是如何保证他们的交流不会被中间人窃听的。

1. 对称加密

假如现在小客与小服要进行一次私密的对话,他们不希望这次对话内容被其他外人知道。可是,我们平时的数据传输过程中又是明文传输的,万一被某个黑客把他们的对话内容给窃取了,那就难受了。

为了解决这个问题,小服这家伙想到了一个方法来加密数据,让黑客看不到具体的内容。该方法是这样子的:

在每次数据传输之前,小服会先传输小客一把密钥,然后小服在之后给小客发消息的过程中,会用这把密钥对这些消息进行加密。小客在收到这些消息后,会用之前小服给的那把密钥对这些消息进行解密,这样,小客就能得到密文里面真正的数据了。如果小客要给小服发消息,也同样用这把密钥来对消息进行加密,小服收到后也用这把密钥进行解密。 这样,就保证了数据传输的安全性。如图所示:

image

这时,小服想着自己的策咯,还是挺得意的。

可是,这时候问题来了。这个策略安全的前提是,小客拥有小服的那把密钥。可问题是,小服是以明文的方式把这把密钥传输给小客的,这个时候,如果黑客截取了这把密钥,那就难受了。小服与小客就算是加密了内容,在截取了密钥的黑客老哥眼里,这和明文没啥区别。

2. 非对称加密

小服还是挺聪明的,得意了一会之后,小服意识到了密钥会被截取这个问题。倔强的小服又想到了另外一种方法:用非对称加密的方法来加密数据。该方法是这样的:

小服和小客都拥有两把钥匙,一把钥匙的公开的(全世界都知道也没关系),称之为公钥;而另一把钥匙是保密(也就是只有自己才知道),称之为私钥。并且,用公钥加密的数据,只有对应的私钥才能解密;用私钥加密的数据,只有对应的公钥才能解密。

所以在传输数据的过程中,小服在给小客传输数据的过程中,会用小客给他的公钥进行加密,然后小客收到后,再用自己的私钥进行解密。小客给小服发消息的时候,也一样会用小服给他的公钥进行加密,然后小服再用自己的私钥进行解密。 这样,数据就能安全着到达双方。如图:

image

想着这么复杂的策略都能想出来,小服可是得意的不能在得意了.....

看着那么得意的小服,小客这时心情就不得好了。还没等小服得意多久,小客就给它泼了一波冷水了。

小客严肃着说:其实,你的这种方法也不是那么的安全啊。还是存在被黑客截取的危险啊。例如:

你在给我传输公钥的过程中,如果黑客截取了你的公钥,并且拿着自己的公钥来冒充你的公钥来发给我。我收到公钥之后,会用公钥进行加密传输(这时用的公钥实际上是黑客的公钥)。黑客截取了加密的消息之后,可以用他自己的私钥来进行解密来获取消息内容。然后在用你(小服)的公钥来对消息进行加密,之后再发给你(小服)。 这样子,我们的对话内容还是被黑客给截取了啊。(倒过来小客给小服传输公钥的时候也一样)。

我靠,这么精妙的想法居然也不行,小服这波,满脸无神。

插讲下

其实在传输数据的过程中,在速度上用对称加密的方法会比非对称加密的方法快很多。所以在传输数据的时候,一般不单单只用非对称加密这种方法(我们先假设非对称密码这种方法很安全),而是会用非对称加密 + 对称加密这两种结合的方法。 你想啊,对于对称加密这种方法来说,之所以不安全是因为密钥在传输的过程中,被别人知道了。基于这个,我们可以用非对称加密方法来安全着传输密钥,之后在用对称加密的方法来传输消息内容(当然,我这里假定了非对称加密传输是安全的,下面会讲如何使之安全)。

数字证书

我们回头想一下,是什么原因导致非对称加密这种方法的不安全性呢?它和对称加密方法的不安全性不同。非对称加密之所以不安全,是因为小客收到了公钥之后,无法确定这把公钥是否真的是小服。

也就是说,我们需要找到一种策略来证明这把公钥就是小服的,而不是别人冒充的。

为了解决这个问题,小服和小客通过绞尽脑汁想出了一种终极策略:数字证书

我们需要找到一个拥有公信力、大家都认可的认证中心(CA)

小服再给小客发公钥的过程中,会把公钥以及小服的个人信息通过Hash算法生成消息摘要。如图:

image

为了防止摘要被人调换,小服还会用CA提供的私钥对消息摘要进行加密来形成数字签名。如图:

image

并且,最后还会把原来没Hash算法之前的信息和数字签名合并在一起,形成数字证书。如图:

image

当小客拿到这份数字证书之后,就会用CA提供的公钥来对数字证书里面的数字签名进行解密得到消息摘要,然后对数字证书里面小服的公钥和个人信息进行Hash得到另一份消息摘要,然后把两份消息摘要进行对比,如果一样,则证明这些东西确实是小服的,否则就不是。如图:

image

这时可能有人会有疑问,CA的公钥是怎么拿给小客的呢?小服又怎么有CA的私钥呢?其实,(有些)服务器在一开始就向认证中心申请了这些证书,而客户端里,也会内置这些证书。如图(此图来元阮一峰的网络日志)

image

当客户端收到服务器返回来的数据时,就会在内置的证书列表里,查看是否有有解开该数字证书的公钥,如果有则.....否则.....

讲到这里,就大概结束了。希望对你有所帮助勒。如果有哪里写得不对的地方,欢迎大家指出。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容