这篇文章主要介绍“HTTPS的加解密原理”,在日常操作中,相信很多人在HTTPS的加解密原理问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答“HTTPS的加解密原理”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!
本篇将讨论HTTPS的加解密原理,很多人都知道RSA,以为HTTPS=RSA,使用RSA加解密数据,实际上这是不对的。
HTTPS是使用RSA进行身份验证和交换密钥,然后再使用交换的密钥进行加解密数据。
身份验证是使用RSA的非对称加密,而数据传输是双方使用相同的密钥进行的对称加密。那么,什么是对称加密和非对称加密吗?
<>强对称加密和非对称加密
假设隔壁小王想要约小红出来,但是他不想让小明知道,于是他想用对称加密给小红传了个小纸条。
如下图所示:
他想发送的数据是“五点见面PM"(5点见的面,如果是中文的话可以使用utf - 8编码),加密方式是直接在ASCII,表进行左移或右移。
他的密钥是3,表示在ASCII表往后移3位,就会变成“Phhw # dw # 8=33 # SP",这样一般人如果截获了不知道是什么意思的。
但是我们可以想一下,如果既然他可以截获你的数据,自然也可以截获你的密钥,进而进行解密。
如下图所示:
所以小王打算用非对称加密,非对称加密的特点是双方都有自己的公钥和私钥对,其中公钥发给对方,密钥不交换自己保管不泄漏。
如下图所示:
其中小红的公钥为:
public_key =, (N, e),=,(3233年,17)
她把公钥发给了小明,她自己的私钥为:
private_key =, (N, e),=, (3233,, 2753)
这里注意公钥和私钥都是两个数,N通常是一个大整数,e表示一个幂指数。现在小王想给小红发消息,于是他用小红的公钥进行加密,怎么加密呢?
他要发送的第一个字母为 t=癕”，“M”的 ASCII 编码为 77，77 的加密过程如下计算：
T = 77 ^ e % N = 77 ^ 17 % 3233 = 3123
把 77 做 e 次幂然后模以 N，便得到了 T=3123，然后把这个数发给小红(其他字母按同样方式处理)。
小红收到 T 之后便用她的私钥进行解密，计算如下：
t = T ^ e % N = 3123 ^ 2753 % 3233 = 77
计算方法是一样的，这样便把 T 还原成了 t，只要公私钥配对，便可通过一些数学公式证明上面的推算是成立的。这个就是 RSA 的加解密原理，如果无法知道私钥便无法进行正确解密。
反过来，使用私钥进行加密，公钥进行解密也是可行的。那么 HTTPS 是怎么利用 RSA 进行加解密的呢，我们从 HTTPS 连接建立过程说起。
HTTPS 连接建立过程
HTTPS 主要有以下作用：
验证服务方身份，如我访问 google.com 的时候连的确实就是谷歌服务器
防止数据被劫持，例如有些运营商会给 http 的页面插入广告
防止敏感数据被窃取篡改等
正如 openssl 的注释所说，这是防止中间人攻击的唯一方法：
我们以 MDN(https://developer.mozilla.org)的网站为例，然后用 wireshark 抓包，观察 HTTPS 连接建立的过程。
如下图所示：
首先是 TCP 三次握手，然后客户端(浏览器)发起一个 HTTPS 连接建立请求，客户端先发一个 Client Hello 的包，然后服务端响应一个 Server Hello。
接着再给客户端发送它的证书，然后双方经过密钥交换，最后使用交换的密钥加行加解密数据。
在 Client Hello 里面客户端会告知服务端自己当前的一些信息，如下图所示：
包括客户端要使用的 TLS 版本，支持的加密套装，要访问的域名，给服务端生成的一个随机数(Nonce)等。
