HTTPS科普扫盲帖

强调两点：

1. 可以颁发证书的CA有很多（国内外都有）。
2. 只有少数CA被认为是权威、公正的，这些CA颁发的证书，浏览器才认为是信得过的。比如VeriSign。（CA自己伪造证书的事情也不是没发生过。。。）

证书颁发的细节这里先不展开，可以先简单理解为，网站向CA提交了申请，CA审核通过后，将证书颁发给网站，用户访问网站的时候，网站将证书给到用户。

至于证书的细节，同样在后面讲到。

问题二：数据传输仅单向安全

上面提到，通过私钥加密的数据，可以用公钥解密还原。那么，这是不是就意味着，网站传给用户的数据是不安全的？

答案是：是！！！（三个叹号表示强调的三次方）

看到这里，可能你心里会有这样想：用了HTTPS，数据还是裸奔，这么不靠谱，还不如直接用HTTP来的省事。

但是，为什么业界对网站HTTPS化的呼声越来越高呢？这明显跟我们的感性认识相违背啊。

因为：HTTPS虽然用到了公开密钥加密，但同时也结合了其他手段，如对称加密，来确保授权、加密传输的效率、安全性。

概括来说，整个简化的加密通信的流程就是：

1. 小明访问XX，XX将自己的证书给到小明（其实是给到浏览器，小明不会有感知）
2. 浏览器从证书中拿到XX的公钥A
3. 浏览器生成一个只有自己自己的对称密钥B，用公钥A加密，并传给XX（其实是有协商的过程，这里为了便于理解先简化）
4. XX通过私钥解密，拿到对称密钥B
5. 浏览器、XX 之后的数据通信，都用密钥B进行加密

注意：对于每个访问XX的用户，生成的对称密钥B理论上来说都是不一样的。比如小明、小王、小光，可能生成的就是B1、B2、B3.

参考下图：（附上原图出处）

证书可能存在哪些问题

了解了HTTPS加密通信的流程后，对于数据裸奔的疑虑应该基本打消了。然而，细心的观众可能又有疑问了：怎么样确保证书有合法有效的？

证书非法可能有两种情况：

1. 证书是伪造的：压根不是CA颁发的
2. 证书被篡改过：比如将XX网站的公钥给替换了

举个例子：

我们知道，这个世界上存在一种东西叫做代理，于是，上面小明登陆XX网站有可能是这样的，小明的登陆请求先到了代理服务器，代理服务器再将请求转发到的授权服务器。

小明 --> 邪恶的代理服务器 --> 登陆授权服务器

小明 <-- 邪恶的代理服务器 <-- 登陆授权服务器

然后，这个世界坏人太多了，某一天，代理服务器动了坏心思（也有可能是被入侵），将小明的请求拦截了。同时，返回了一个非法的证书。

小明 --> 邪恶的代理服务器 --x--> 登陆授权服务器

小明 <-- 邪恶的代理服务器 --x--> 登陆授权服务器

如果善良的小明相信了这个证书，那他就再次裸奔了。当然不能这样，那么，是通过什么机制来防止这种事情的放生的呢。

下面，我们先来看看”证书”有哪些内容，然后就可以大致猜到是如何进行预防的了。

证书简介

在正式介绍证书的格式前，先插播个小广告，科普下数字签名和摘要，然后再对证书进行非深入的介绍。

为什么呢？因为数字签名、摘要是证书防伪非常关键的武器。

数字签名与摘要

简单的来说，“摘要”就是对传输的内容，通过hash算法计算出一段固定长度的串（是不是联想到了文章摘要）。然后，在通过CA的私钥对这段摘要进行加密，加密后得到的结果就是“数字签名”。（这里提到CA的私钥，后面再进行介绍）

明文 --> hash运算 --> 摘要 --> 私钥加密 --> 数字签名

结合上面内容，我们知道，这段数字签名只有CA的公钥才能够解密。

接下来，我们再来看看神秘的“证书”究竟包含了什么内容，然后就大致猜到是如何对非法证书进行预防的了。

数字签名、摘要进一步了解可参考 这篇文章。

证书格式

先无耻的贴上一大段内容，证书格式来自这篇不错的文章《OpenSSL 与 SSL 数字证书概念贴》

内容非常多，这里我们需要关注的有几个点：

1. 证书包含了颁发证书的机构的名字 -- CA
2. 证书内容本身的数字签名（用CA私钥加密）
3. 证书持有者的公钥
4. 证书签名用到的hash算法

此外，有一点需要补充下，就是：

1. CA本身有自己的证书，江湖人称“根证书”。这个“根证书”是用来证明CA的身份的，本质是一份普通的数字证书。
2. 浏览器通常会内置大多数主流权威CA的根证书。

证书格式

1. 证书版本号(Version)版本号指明X.509证书的格式版本，现在的值可以为:    1) 0: v1    2) 1: v2    3) 2: v3也为将来的版本进行了预定义2. 证书序列号(Serial Number)序列号指定由CA分配给证书的唯一的"数字型标识符"。当证书被取消时，实际上是将此证书的序列号放入由CA签发的CRL中，这也是序列号唯一的原因。3. 签名算法标识符(Signature Algorithm)签名算法标识用来指定由CA签发证书时所使用的"签名算法"。算法标识符用来指定CA签发证书时所使用的:    1) 公开密钥算法    2) hash算法example: sha256WithRSAEncryption须向国际知名标准组织(如ISO)注册4. 签发机构名(Issuer)此域用来标识签发证书的CA的X.500 DN(DN-Distinguished Name)名字。包括:    1) 国家(C)    2) 省市(ST)    3) 地区(L)    4) 组织机构(O)    5) 单位部门(OU)    6) 通用名(CN)    7) 邮箱地址5. 有效期(Validity)指定证书的有效期，包括:    1) 证书开始生效的日期时间    2) 证书失效的日期和时间每次使用证书时，需要检查证书是否在有效期内。6. 证书用户名(Subject)指定证书持有者的X.500唯一名字。包括:    1) 国家(C)    2) 省市(ST)    3) 地区(L)    4) 组织机构(O)    5) 单位部门(OU)    6) 通用名(CN)    7) 邮箱地址7. 证书持有者公开密钥信息(Subject Public Key Info)证书持有者公开密钥信息域包含两个重要信息:    1) 证书持有者的公开密钥的值    2) 公开密钥使用的算法标识符。此标识符包含公开密钥算法和hash算法。8. 扩展项(extension)X.509 V3证书是在v2的基础上一标准形式或普通形式增加了扩展项，以使证书能够附带额外信息。标准扩展是指由X.509 V3版本定义的对V2版本增加的具有广泛应用前景的扩展项，任何人都可以向一些权威机构，如ISO，来注册一些其他扩展，如果这些扩展项应用广泛，也许以后会成为标准扩展项。9. 签发者唯一标识符(Issuer Unique Identifier)签发者唯一标识符在第2版加入证书定义中。此域用在当同一个X.500名字用于多个认证机构时，用一比特字符串来唯一标识签发者的X.500名字。可选。10. 证书持有者唯一标识符(Subject Unique Identifier)持有证书者唯一标识符在第2版的标准中加入X.509证书定义。此域用在当同一个X.500名字用于多个证书持有者时，用一比特字符串来唯一标识证书持有者的X.500名字。可选。11. 签名算法(Signature Algorithm)证书签发机构对证书上述内容的签名算法example: sha256WithRSAEncryption12. 签名值(Issuer's Signature)证书签发机构对证书上述内容的签名值

如何辨别非法证书

（编辑：应用网_丽江站长网）

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