計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——HTTP/HTTPS-創(chuàng)新互聯(lián)

HTTP請求/響應(yīng)報文結(jié)構(gòu)

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一、HTTPS解決了哪些問題？

竊聽風(fēng)險，通訊鏈路上被第三方獲取通信內(nèi)容，用戶賬號容易丟失；
篡改風(fēng)險，通訊數(shù)據(jù)被篡改，強(qiáng)制執(zhí)行廣告等；
冒充風(fēng)險，冒充服務(wù)器網(wǎng)站，如冒充淘寶造成財產(chǎn)損失；

針對竊聽風(fēng)險——混合加密

建立通信前采用非對稱密鑰的方式交換會話密鑰；
通信過程中全部使用對稱加密的會話密鑰的方式加密明文數(shù)據(jù)；

針對篡改風(fēng)險——數(shù)字簽名+摘要(哈希)算法

  • 數(shù)字簽名中包含服務(wù)器端對數(shù)據(jù)的哈希運(yùn)算值A(chǔ)，服務(wù)器采用私鑰加密數(shù)字簽名，并發(fā)送給客戶端；
  • 客戶端采用服務(wù)器的公鑰對數(shù)字簽名進(jìn)行解密，獲哈希運(yùn)算值A(chǔ),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希運(yùn)算獲得哈希運(yùn)算值B；
  • 比較哈希值A(chǔ)==哈希值B可以判斷數(shù)據(jù)是否被篡改。

針對冒充風(fēng)險——數(shù)字證書

為了避免客戶端的公鑰不是服務(wù)器發(fā)送的，而是第三方偽造的。導(dǎo)致第三方數(shù)據(jù)可以被客戶端接收。用于驗證服務(wù)器端的合法性，此時采用數(shù)字證書機(jī)制：

  • 服務(wù)器將公鑰注冊到CA(數(shù)字認(rèn)證機(jī)構(gòu))；
  • 客戶端拿到數(shù)字證書后進(jìn)行CA認(rèn)證證書合法性，合法，則用服務(wù)器發(fā)送來的公鑰對數(shù)字簽名進(jìn)行解密并校驗數(shù)據(jù)是否被篡改；
  • 之后客戶端使用該服務(wù)器公鑰對報文進(jìn)行加密后發(fā)送給服務(wù)器；

服務(wù)器公鑰+數(shù)字簽名==數(shù)字證書

二、HTTPS的應(yīng)用數(shù)據(jù)是如何保證完整性的？

TLS記錄協(xié)議主要負(fù)責(zé)消息(HTTP數(shù)據(jù))的壓縮，加密及數(shù)據(jù)的認(rèn)證：

三、HTTPS一定安全可靠嗎？

這個問題的場景是這樣的：客戶端通過瀏覽器向服務(wù)端發(fā)起 HTTPS 請求時，被「假基站」轉(zhuǎn)發(fā)到了一個「中間人服務(wù)器」，于是客戶端是和「中間人服務(wù)器」完成了 TLS 握手，然后這個「中間人服務(wù)器」再與真正的服務(wù)端完成 TLS 握手。

從客戶端的角度看，并不知道網(wǎng)絡(luò)中存在中間人服務(wù)器這個角色。中間人服務(wù)器可以解開瀏覽器發(fā)起的HTTPS請求里的數(shù)據(jù)，也可以解開服務(wù)器端響應(yīng)給瀏覽器的HTTPS響應(yīng)數(shù)據(jù)。

***但是要發(fā)生上述情況的前提是，瀏覽器端接受了中間人服務(wù)器的數(shù)字證書(數(shù)字簽名+公鑰)。

中間人服務(wù)器與客戶端在TLS握手過程中，實(shí)際上發(fā)送了自己偽造的證書給瀏覽器，而這個偽造的證書是能被瀏覽器識別的出非法的，會提醒用戶該證書是非法的。如果用戶執(zhí)意點(diǎn)擊「繼續(xù)瀏覽此網(wǎng)站」，相當(dāng)于用戶接受了中間人偽造的證書，那么后續(xù)整個 HTTPS 通信都能被中間人監(jiān)聽了。

抓包工具能夠抓包的關(guān)鍵是客戶端會往系統(tǒng)受信任的根證書列表中導(dǎo)入抓包工具生成的證書，而這個證書會被瀏覽器信任，也就是抓包工具給自己創(chuàng)建了一個認(rèn)證中心 CA，客戶端拿著中間人簽發(fā)的證書去中間人自己的 CA 去認(rèn)證，當(dāng)然認(rèn)為這個證書是有效的。

HTTPS 協(xié)議本身到目前為止還是沒有任何漏洞的，即使你成功進(jìn)行中間人攻擊，本質(zhì)上是利用了客戶端的漏洞（用戶點(diǎn)擊繼續(xù)訪問或者被惡意導(dǎo)入偽造的根證書），并不是 HTTPS 不夠安全。

參考：3.1 HTTP 常見面試題 | 小林coding

四、HTTP/1.1優(yōu)化——避免發(fā)送 HTTP 請求——緩存機(jī)制

五、HTTP/1.1優(yōu)化——減少 HTTP 請求次數(shù)

1.減少重定向工作

將重定向工作交給代理服務(wù)器來完成。

2.合并請求

合并請求的方式就是合并資源，以一個大資源的請求替換多個小資源的請求。

3.延遲發(fā)送請求

通過「按需獲取」的方式，來減少第一時間的 HTTP 請求次數(shù)。請求網(wǎng)頁的時候，沒必要把全部資源都獲取到，而是只獲取當(dāng)前用戶所看到的頁面資源，當(dāng)用戶向下滑動頁面的時候，再向服務(wù)器獲取接下來的資源，這樣就達(dá)到了延遲發(fā)送請求的效果。

六、HTTP/1.1優(yōu)化——減少 HTTP 響應(yīng)的數(shù)據(jù)大小

對于 HTTP 的請求和響應(yīng)，通常 HTTP 的響應(yīng)的數(shù)據(jù)大小會比較大，也就是服務(wù)器返回的資源會比較大?？紤]對響應(yīng)的資源進(jìn)行壓縮，這樣就可以減少響應(yīng)的數(shù)據(jù)大小，從而提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男省?/p>

  • 無損壓縮；
  • 有損壓縮；

客戶端支持的壓縮算法，會在 HTTP 請求中通過頭部中的Accept-Encoding字段告訴服務(wù)器：

Accept-Encoding: gzip, deflate, br

服務(wù)器收到后，會從中選擇一個服務(wù)器支持的或者合適的壓縮算法，然后使用此壓縮算法對響應(yīng)資源進(jìn)行壓縮，最后通過響應(yīng)頭部中的content-encoding字段告訴客戶端該資源使用的壓縮算法。

content-encoding: gzip

附加：HTTP/1.1優(yōu)化——使用長連接的方式改善了 HTTP/1.0 短連接造成的性能開銷。

七、數(shù)字證書的作用？

用于驗證服務(wù)器端的合法性！

第三方中間人服務(wù)器如果偽造服務(wù)端，將其偽造的數(shù)字證書發(fā)送給客戶端，將無法被CA認(rèn)證數(shù)字證書的合法性，因此可以判斷其不是服務(wù)端發(fā)來的數(shù)字證書。

從而保證客戶端獲得的公鑰是目的服務(wù)端私鑰對應(yīng)的公鑰。

八、HTTPS——RSA加密算法


RSA加密，由于客戶端和服務(wù)器的隨機(jī)數(shù)都是公開的，一旦服務(wù)端的私鑰被泄露，第三方中間服務(wù)器就可以獲得客戶端發(fā)來的第三個隨機(jī)數(shù)，最終算出會話密鑰，導(dǎo)致會話密鑰泄露（RSA不具備前向安全性）。

九、HTTPS——ECDHE加密算法

防止第三方中間服務(wù)器的關(guān)鍵內(nèi)容在于，數(shù)字證書可以保證客戶端收到的公鑰是服務(wù)端發(fā)來的合法公鑰，其服務(wù)端合法。

RSA加密，由于客戶端和服務(wù)器的隨機(jī)數(shù)都是公開的，一旦服務(wù)端的私鑰被泄露，第三方中間服務(wù)器就可以獲得客戶端發(fā)來的第三個隨機(jī)數(shù)，最終算出會話密鑰，導(dǎo)致會話密鑰泄露（RSA不具備前向安全性）。

ECDHE加密中，服務(wù)器生成一個橢圓曲線公鑰Q2使用私鑰加密后發(fā)送給客戶端，客戶端生成一個橢圓曲線公鑰Q1使用公鑰加密發(fā)送給服務(wù)器。

即使第三方服務(wù)器破解了服務(wù)器端的私鑰，最終也只能獲得客戶端發(fā)送的橢圓曲線公鑰Q1，由于不知道服務(wù)器和客戶端的隨機(jī)數(shù)私鑰d1,d2，因此仍無法破解會話密鑰。

參考：
使用ECDHE加密算法的TLS握手流程_windsofchange的博客-博客_ecdhe算法
分分鐘讓你理解HTTPS - 掘金

十、數(shù)字證書機(jī)制可以防止第三方冒充服務(wù)器嗎？

在第二次握手的時候，服務(wù)器會下發(fā)用于證明自己身份的證書，這個證書會用預(yù)設(shè)在設(shè)備上的公鑰來解密。所以要么是經(jīng)過認(rèn)證的證書用權(quán)威機(jī)構(gòu)的私鑰加密，再用權(quán)威機(jī)構(gòu)的公鑰解密。要么是使用非權(quán)威機(jī)構(gòu)的私鑰加密，找不到公鑰解密。

如果不小心安裝過非權(quán)威機(jī)構(gòu)的根證書，比如黑客提供的惡意證書，此時設(shè)備上多了一個預(yù)設(shè)的公鑰，那么用惡意私鑰加密的證書就能被正常解析出來。所以千萬不要隨便安裝根證書。

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當(dāng)前文章：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——HTTP/HTTPS-創(chuàng)新互聯(lián)
文章來源：http://muchs.cn/article30/dsiipo.html

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