HTTP协议的安全问题

• HTTP 协议默认是采取明文传输的，因此会有很大安全隐患
  • 常见的提高安全性方法是：对通信内容进行加密后，再传输
• 常见的加密方式有
  • 不可逆
    • 单向散列函数： MD5 、SHA 等
  • 可逆
    • 对称加密： DES 、3DES 、AES 等
    • 非对称加密： RSA 等
  • 其它
    • 混合密码系统
    • 数字签名
    • 证书

单向散列函数

• 单向散列函数，可以根据消息内容计算出值

• 散列值的长度和消息无关，无论是 1bit 、10M 、100G100G，单向散列函数都会计算出固定长度的散列值
  单向散列函数 特点

• 根据任意长度的消息，计算出固定散列值

• 计算速度快，能出散列值

• 消息不同，散列值也不同，只要内容一变化，散列值就不同，可通过比对前后两次的散列值，来确定数据是否被更改

• 具备单向性

• 单向散列函数，也被称为，消息摘要函数， 哈希函数

• 输出的散列值，也被称为， 消息摘要，指纹

常见的几种单向散列函数

• MD4, MD5: 产生128bit的散列值， MD就是Message Digest的缩写
• SHA-1 产生160bit的散列值
• SHA-2： SHA-256 , SHA-384 SHA-5I 12 散列值长分别是256bit, 384bit, 512bit
• SHA-3

单向散列函数通常的应用

• 密码加密

对称加密

• 可逆的，加密和解密用的密码是相同的

  

  对称加密 – 摘自MJ网络协议
• 常见的对称加密算法有
  • DES
  • 3DES
  • AES

密钥配送问题

• 在发送密钥过程中，可能会被窃取密码，导致其他方拿到密钥，也能解码数据
• 解决办法
  • 事先共享密码
  • 密钥分配中心
  • 密钥交换
  • 采用非对称加密

非对称加密（公钥密码）

• 可逆的，加密的密钥和解密的密钥是不同的

  

  非对称加密 – 摘自MJ网络协议
• 在非对称加密 中，密钥分为 加密密钥 、解密密钥2种，它们并不是同一个密钥
• 加密钥：一般是公开的，因此该称为 公钥
• 因此，非对称加密 也被称为 公钥密码
• 解密钥：由消息接收者自己保管的，不能公开因此也称为私钥
• 公钥和私是一对应的，不能单独生成
   一对公钥和私统称为密钥对
   由公钥加密的明文，必须使用与该公钥对应私钥才能解密
   由私钥加密的明文，必须使用与该私钥对应公才能解密

解决密钥配送问题

• 由消息的接收者，生成一对公钥，私钥
• 将公钥发给消息的送者
• 消息的发送者使用公钥加密
• 非对称加密 的加密解速度比 对称加密 要慢
• RSA是目前广泛使用的非对称加密算法

数字签名

• 在数字签名技术中，有以下2种行为
  • 生成签名
  • 由消息的发送者完成，通过“签名密钥”生
• 验证签名
  • 消息的接收者完成，通过“验证密钥”
• 如何能保证这个签名是消息发送者自己的？
  • 用消息发送者的私钥进行验证

• 如果有人篡改了消息内容或签名，会是什么结果？
  • 签名验证失败，明内容被篡改了
• 数字签名不能保证机密性？
  • 数字签名的作用不是为了保证机密性，仅仅是为了能够识别内容有没被篡改
• 数字签名的作用
  • 确认消息的完整性
  • 识别消息是否被篡改
  • 防止消息发送人否认

• 在非对称加密 中，任何人都可以使用公钥进行加密
• 在数字签名 中，任何人都可以使用公钥验证签名
• 数字签名 ，其实就是将 非对称加密 反过来使用

• 既然是加密，那肯定不希望别人知道我的消息所以只有才能解
  • 公钥 负责加密， 私钥 负责解密
• 既然是签名，那肯定不希望有人冒充我发消息所以只才能
  • 私钥负责签名， 公钥负责验签

公钥的合法性

• 如果遭遇了中间人攻击，那么
  • 公钥将可能是伪造的
• 如何验证公钥的合法性？
  • 证书

证书（Certificate ）

• 密码学中的证书，全称叫 公钥证书 （PublicPublic-key Certificate，PKC）
  • 里面有姓名、邮箱等个人信息，以及此的公钥
  • 并由认证机构（ Certificate Authority，CA ）施加数字签名
• CA 就是能够认定“公钥确实属于此人”并生成数字签名的个或者组织
  • 有国际性组织、政府设立的
  • 有通过提供认证服务来盈利的企业
  • 个人也可以成立认证机构

证书 – 使用

• 各大 CA 的公钥，默认已经内置在浏览器和操作系统中。所以当证书下载下来后，操作系统会验证使用本地的公钥验证签名的合法性，签名合法，说明证书中的公钥没得问题