HTTPS
SSL/TLS
HTTPS
HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure)，译为：超文本传输安全协议
- 常称为 HTTP over TLS、HTTP over SSL、HTTP Secure
- 由网景公司于 1994 年首次提出
HTTPS 的默认端口号是 443（HTTP 是 80）
现在在浏览器输入 http://www.iconfont.cn/ 会自动重定向到 https://www.iconfont.cn/
- 由于 历史原因，用户代理可能会在重定向后的请求中把 POST 方法改为 GET 方法。如果不想这样，应该使用 307（Temporary Redirect） 状态码
- 307 的定义实际上和 302 是一致的，唯一的区别在于，307 状态码不允许浏览器将原本为 POST 的请求重定向到 GET 请求上
HTTPS 是在 HTTP 的基础上使用 SSL/TLS来 加密报文，对 窃听 和 中间人攻击 提供合理的防护
协议
SSL/TLS 也可以用在其他协议上，比如
- FTP → FTPS
- SMTP → SMTPS
TLS（Trasnport Layer Security），译为：传输层安全性协议
- 前身是 SSL（Secure Sockets Layer），译为：安全套接层
历史版本信息
- SSL 1.0：因存在严重的安全漏洞，从未公开过
- SSL 2.0：1995年，已于2011年弃用 (RFC 6176)
- SSL 3.0：1996年，已于2015年弃用 (RFC 7568)
- TLS 1.0：1999年 (RFC 2246)
- TLS 1.1：2006年 (RFC 4346)
- TLS 1.2：2008年 (RFC 5246)
- TLS 1.3：2018年 (RFC 8446)
- 小细节：TLS 的 RFC 文档编号都是以 46 结尾
OpenSSL
OpenSSL 是 SSL/TLS 协议的开源实现，始于 1998 年，支持 Windows、Mac、Linux 等平台
- Linux、Mac 一般自带 OpenSSL
- Windows 下载安装 OpenSSL：https://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html
常用命令
- 生成私钥：
openssl genrsa -out mj.key - 生成公钥：
openssl rsa -in mj.key -pubout -out mj.pem
可以使用 OpenSSL 构建一套属于自己的 CA，自己给自己颁发证书，称为 "自签名证书"
HTTPS
成本
- 证书的费用
- 加解密计算
- 降低了访问速度
有些企业的做法是：包含敏感数据的请求才使用 HTTPS，其他保持使用 HTTP
通信过程
总的可以分为 3 大阶段
- TCP 的 3 次握手
- TLS 的连接
- HTTP 请求和响应
TLS1.2连接
ECDHE 密钥交换算法
TLS1.2 的连接大概有 10 大步骤:（图中省略了中间产生的一些 ACK 确认）
1.Client Hello
- TLS 版本号
- 支持的加密组件（Cipher Suite）列表
- 加密组件是指所使用的加密算法及密钥长度等
- 一个随机数（Client Random）
2.Server Hello
- TLS 版本号
- 选择的加密组件
- 是从接收到的客户端加密组件列表中挑选出来的
- 一个随机数（Server Random）
3.Certificate
- 服务器的公钥证书（被 CA 签名过的）
4.Server Key Exchange
用以实现 ECDHE算法的其中一个参数（Server Params）
ECDHE 是一种密钥交换算法
为了防止伪造，Server Params 经过了服务器私钥签名
5.Server Hello Done
- 告知客户端：协商部分结束
- 目前为止，客户端和服务器之间通过明文共享了
- Client Random、Server Random、Server Params
- 而且，客户端也已经拿到了服务器的公钥证书，接下来，客户端会验证证书的真实有效性
6.Client Key Exchange
- 用以实现 ECDHE 算法的另一个参数（Client Params）
- 目前为止，客户端和服务器都拥有了 ECDHE 算法需要的 2 个参数：Server Params、Client Params
- 客户端、服务端都可以
- 使用 ECDHE 算法根据 Server Params、Client Params 计算出一个新的随机密钥串：Pre-master secret
- 然后结合 Client Random、Server Random、Pre-master secret 生成一个主密钥
- 最后利用主密钥衍生出其他密钥：客户端发送用的会话密钥、服务器发送用的会话密钥等
7.Change Cipher Spec
- 告知服务器：之后的通信会采用计算出来的会话密钥进行加密
8.Finished
- 包含连接至今全部报文的整体校验值（摘要），加密之后发送给服务器
- 这次握手协商是否成功，要以服务器是否能够正确解密该报文作为判断标准
9.Change Cipher Spec
10.Finshed
到此为止，客户端服务器都验证加密解密没问题，握手正式结束
后面开始传输加密的 HTTP 请求和响应
HTTPS握手总结
TLS1.2
TLS1.2 里面有两个核心算法 RSA（Rivest-Shamir-Adleman） 和 DH（Diffie-Hellman）
- RSA
- 服务器拥有成对的公钥和私钥
- 公钥加密后只有私钥能解开，加密以后公钥也无法解开
- 客户端收到公钥后，把要协商的密钥进行加密
- 服务器拥有对应私钥，因此可以解密
- DH
- 服务器和客户端都有私钥且有自己的协商参数
- 服务器和客户端交换协商参数，双方用各自参数和私钥算出同一个密钥
TLS1.2 支持降级且一开始握手是明文的
- 黑客还是可以截获客户端和服务端之间的内容，让服务器进行 TLS 降级
- 破解 1024bit DH 算法依旧很难，但是如果使用 512bit 就容易很多了
TLS1.2 分组密码：填充 + 异或运算，是可以猜出来的
密钥交换里的预主密钥一共才 48 字节，384bit，如果服务器公钥是 2048bit，因为长度的问题得给预主密钥填充：规律字节+随机值+规律直接+预主密钥
TLS1.3
TLS1.3 移除 RSA+静态密钥 和 DH+静态密钥，废弃了 DH 算法里很多弱的参数组合
TLS1.3 密钥交换只支持
- DHE（私钥+协商参数）
- PSK-only（对称加密）
- PSK with DHE（私钥+协商参数）
TLS1.3 中服务器可选参数少了很多，因此客户端可以在握手一开始就发生 DH 算法中的协商参数，而不需要协商好所有算法和参数再发送
分组密码：填充 + 异或运算，是可以猜出来的，TLS1.3弃用了此模式
服务器会先验证再解密
TLS1.3 采用 PSS 进行填充加密
Wireshark解密HTTPS
环境变量：SSLKEYLOGFILE
- 当配置这个环境变量，意味着你告诉浏览器，你想知道 https 会话的 key 记录，浏览器会在每次 https 会话结束后，将会话数据解密的 key 记录到 keylog 文件中
- Wireshark 通过访问 keylog 文件使用里面的 key 就可以解密自己捕获的浏览器产生的 https 会话数据流
配置服务器HTTPS
一个生成免费证书的网站： https://freessl.org/
在 keystore 里，包含两种数据：
- 密钥实体（Key entity）：密钥（secret key）又或是私钥和配对公钥（采用非对称加密）
- 可信任的证书实体（trusted certificate entiries）：只包含公钥
- alias（别名）：每个 keystore 都关联这一个独一无二的 alias
环境：Tomcat9.0.34、JDK1.8.0_251
- 使用 JDK 自带的 keytool 生成证书
# keytool -genkeypair
# -alias 别名
# -keypass 私钥密码
# -keyalg 密钥算法
# -keysize 密钥长度
# -validity 证书有效期
# -keystore 密钥库的生成路径、名称
# -storepass 密钥库密
keytool -genkeypair -alias mj -keyalg RSA -keysize 1024 -validity 365 -keystore F:/mj.jks -storepass 123456修改 TOMCAT_HOME/conf/server.xml 中的 Connector
