https SSL流程原理

前面两章介绍了,我们了解对称加密与非对称加密的特点和优缺点,以及数字证书的作用。https没有采用单一的技术去实现,而是根据他们的特点,充分的将这些技术整合进去,以达到性能与安全最大化。这套整合的技术我们称之为SSL(Secure Scoket Layer 安全套接层)。所以https并非是一项新的协议,它只是在http上披了一层加密的外壳。
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https的建立
先看一下建立的流程图:
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这里把https建立到断开分为6个阶段,12过程。下面将对12个过程一 一做解释

  1. 客户端通过发送Client Hello报文开始SSL通信。报文中包含客户端支持的SSL的指定版本、加密组件(Cipher Suite)列表(所使用的加密算法及密匙长度等)。

  2. 服务器可进行SSL通信时,会以Server Hello报文作为应答。和客户端一样,在报文中包含SSL版本以及加密组件。服务器的加密组件内容时从接收到的客户端加密组件内筛选出来的。

  3. 服务器发送证书报文。报文中包含公开密匙证书。

  4. 最后服务器发送Server Hello Done报文通知客户端,最初阶段的SSL握手协商部分结束。

  5. SSL第一次握手结束之后,客户端以Client Key Exchange报文作为回应。报文包含通信加密中使用的一种被称为Pre-master secret的随机密码串。该报文已用步骤3中的公开密匙进行加密。

  6. 接着客户端继续发送Change Cipher Spec报文。该报文会提示服务器,在此报文之后的通信会采用Pre-master secret密匙加密。

  7. 客户端发送Finished报文。该报文包含连接至今全部报文的整体校验值。这次握手协商是否能够成功,要以服务器是否能够正确解密该报文作为判定标准。

  8. 服务器同样发送Change Cipher Spec报文

  9. 服务器同样发送Finished报文

  10. 服务器和客户端的Finished报文交换完毕之后,SSL连接就算建立完成。当然,通信会收到SSL的保护。从此处开始进行应用层协议的通信,即发送HTTP请求。

  11. 应用层协议通信,即发送HTTP相应。

  12. 最后由客户端断开连接。断开连接时,发送close_notify报文。上图做了一些省略,这步之后再发送TCP FIN报文来关闭与TCP的通信。

另外,在以上流程图中,应用层发送数据时会附加一种叫做MAC(Message Authentication Code)的报文摘要。MAC能够查知报文是否遭到篡改,从而保证报文的完整性。

下面再用图解来形象的说明一下,此图比上面数字证书的图更加的详细一些(图片来源于《图解HTTP》)
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经过上面的介绍,我们可以看出https先是利用数字证书保证服务器端的公匙可以安全无误的到达客户端。然后再用非对称加密安全的传递共享密匙,最后用共享密匙安全的交换数据。

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