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HTTPS(SSL/TLS)的加密机制虽然是大家都应了解的基本知识,但网上很多相关文章总会忽略一些内容,没有阐明完整的逻辑脉络,我当年学习它的时候也废了挺大功夫。

对称与非对称加密、数字签名、数字证书等,在学习过程中,除了了解“它是什么”,你是否有想过“为什么是它”?我认为理解了后者才真正理解了HTTPS的加密机制。

本文以问题的形式逐步展开,一步步解开HTTPS的面纱,希望能帮助你彻底搞懂HTTPS。

为什么需要加密?

因为http的内容是明文传输的,明文数据会经过中间代理服务器、路由器、wifi热点、通信服务运营商等多个物理节点,如果信息在传输过程中被劫持,传输的内容就完全暴露了。劫持者还可以篡改传输的信息且不被双方察觉,这就是中间人攻击。所以我们才需要对信息进行加密。最容易理解的就是对称加密 。

什么是对称加密?

简单说就是有一个密钥,它可以加密一段信息,也可以对加密后的信息进行解密,和我们日常生活中用的钥匙作用差不多。

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对称加密(https://sectigostore.com/blog/types-of-encryption-what-to-know-about-symmetric-vs-asymmetric-encryption/)

用对称加密可行吗?

如果通信双方都各自持有同一个密钥,且没有别人知道,这两方的通信安全当然是可以被保证的(除非密钥被破解)。

然而最大的问题就是这个密钥怎么让传输的双方知晓,同时不被别人知道。如果由服务器生成一个密钥并传输给浏览器,那在这个传输过程中密钥被别人劫持到手了怎么办?之后他就能用密钥解开双方传输的任何内容了,所以这么做当然不行。

换种思路?试想一下,如果浏览器内部就预存了网站A的密钥,且可以确保除了浏览器和网站A,不会有任何外人知道该密钥,那理论上用对称加密是可以的,这样浏览器只要预存好世界上所有HTTPS网站的密钥就行了!这么做显然不现实。怎么办?所以我们就需要非对称加密 。

什么是非对称加密?

简单说就是有两把密钥,通常一把叫做公钥、一把叫私钥,用公钥加密的内容必须用私钥才能解开,同样,私钥加密的内容只有公钥能解开。

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非对称加密(https://sectigostore.com/blog/types-of-encryption-what-to-know-about-symmetric-vs-asymmetric-encryption/)

用非对称加密可行吗?

鉴于非对称加密的机制,我们可能会有这种思路:服务器先把公钥以明文方式传输给浏览器,之后浏览器向服务器传数据前都先用这个公钥加密好再传,这条数据的安全似乎可以保障了!因为只有服务器有相应的私钥能解开公钥加密的数据