字节校招一面：聊聊Https 原理

前言

大家好，字节我是校招田螺。

有位朋友校招面试了字节的面聊后端岗位，问到这道面试题：https 原理。原理

这道题其实比较简单，字节我们如何更好地回答呢？校招我来跟大家聊聊。可以从这几个维度逐层扩展来讲

http为什么不安全？面聊对称算法加密+HTTP非对称加密+HTTP非对称加密+对称加密+HTTP数字签名，给你的原理公钥盖个章完整的HTTPS运行流程图

1. http为什么不安全？

我们先来看看HTTP传输：

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客户端，把一条消息，字节以明文的校招方式，发送到服务器。面聊服务的原理响应报文，也是字节以明文的方式，发回给客户端。校招

Http 明文传输，面聊主要有这些缺点：窃听风险、篡改风险、冒充风险

请君试想，如果HTTP请求被某个不怀好意的中间人窃听截取，并且，消息包含银行密码等敏感信息的话，造成的后果不堪设想吧。

2. 对称算法加密+HTTP

既然，服务器租用明文传输不安全，那我们加密是不是就可以了。比如用对称加密算法加密。

对称加密算法：需要对加密和解密使用相同密钥的加密算法。由于其速度快，对称性加密通常在消息发送方需要加密大量数据时使用。对称性加密也称为密钥加密。常见的对称加密算法有：DES、3DES、AES

看看用对称算法加密后，HTTP流程又是怎样的：

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客户端把要发送的消息，用密钥加密成密文。客户端把密文发送到服务器。服务器收到密文消息，用同一把密钥把密文解密成明文。同理，服务端把消息报文返回给客户端，处理过程类似。

这种方式还是有问题:

一开始客户端怎么把密钥发过去呢？如果不怀好意的中间人截取到了密钥，发送的消息还是会被盗取和利用呢。

3. 非对称加密+HTTP

既然对称算法加密+HTTP 还是不够安全，高防服务器那我们用非对称加密+HTTP。

什么是非对称加密算法？

非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥和私有密钥。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。常用非对称加密算法：RSA、ECC

使用非对称加密算法之后，HTTP流程又是怎样的，如下图：

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客户端向服务器发起HTTP请求服务端将自己的公钥返回到客户端。客户端使用返回的公钥，给要发送的消息加密。客户端将加密之后的消息密文发送给服务器。服务器接收到客户端发来的密文之后，会用自己的私钥对其进行非对称解密，解密之后得到消息数据。亿华云计算

这种方式依然有问题:

非对称算法（如：RSA）有个弊端，它很慢。试想一下，如果你用浏览器请求，它很久才响应，你能接受吗？

4. 非对称加密+对称加密+HTTP

既然非对称加密慢。对称加密会快好多。我们可以使用非对称加密+对称加密双剑合璧的流程图如下：

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客户端向服务器发起HTTP请求服务端将自己的公钥返回到客户端。客户端产生对称加密密钥，并用服务端返回的公钥对它加密客户端会发起第二个HTTP请求，将加密之后的客户端密钥发送给服务器。服务器接收到客户端发来的密文之后，会用自己的私钥对其进行非对称解密，解密之后得到客户端密钥，然后用客户端密钥对返回数据进行对称加密，这样数据就变成了密文。服务器将加密后的密文返回给客户端。客户端收到服务器发返回的密文，用自己的密钥（客户端密钥）对其进行对称解密，得到服务器返回的数据。

这种方式还是有问题，没完没了了。。。

如果中间人又来搞事情呢？要是中间人截取公钥，把公钥进行篡改呢? 打个比喻，把公钥比喻你自己的手机号，它是公开的，谁都可以给你打电话。假设你发消息给你朋友，告诉他你的手机号，然后消息被中间人截取修改了，改为110，然后你朋友不知情的情况下，拨通110，打电话给你。。。

5. 数字签名，给你的公钥盖个章

为了避免公钥被篡改，引入了数字证书，如图所下：

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公钥和个人信息，经过Hash算法加密，形成消息摘要；将消息摘要拿到拥有公信力的认证中心（CA），用它的私钥对消息摘要加密，形成数字签名.公钥和个人信息、数字签名共同构成数字证书。

 证书验证

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拿到数字证书之后，用同样的Hash算法， 先再次生成消息摘要；然后用CA的公钥对数字签名解密， 得到CA创建的消息摘要， 两者对比，就知道有没有人篡改了。

6. 完整的HTTPS运行流程图

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用户在浏览器里输入一个https网址，然后连接到server的443端口。服务器必须要有一套数字证书，可以自己制作，也可以向组织申请，区别就是自己颁发的证书需要客户端验证通过。这套证书其实就是一对公钥和私钥。服务器将自己的数字证书（含有公钥）发送给客户端。客户端收到服务器端的数字证书之后，会对其进行检查，如果不通过，则弹出警告框。如果证书没问题，则生成一个密钥（对称加密），用证书的公钥对它加密。客户端会发起HTTPS中的第二个HTTP请求，将加密之后的客户端密钥发送给服务器。服务器接收到客户端发来的密文之后，会用自己的私钥对其进行非对称解密，解密之后得到客户端密钥，然后用客户端密钥对返回数据进行对称加密，这样数据就变成了密文。服务器将加密后的密文返回给客户端。客户端收到服务器发返回的密文，用自己的密钥（客户端密钥）对其进行对称解密，得到服务器返回的数据。