摘要: 以简洁易懂的方式分析HTTPS背后的原理。
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1 问题提出
现在广泛使用的HTTP协议采用的是一种明文传输的方式，因此通信双方的数据在网络上传输是十分不安全的。
2 解决方案
一种简单的解决方案就是对传输的数据进行加密处理。
目前流行的加密方式有两种：对称加密和非对称加密。
2.1 对称加密
首先讨论对称加密方式。
对称加密指的是通信双方使用同一套密钥对数据进行加密和解密。
如果使用对称加密就意味着通信的双方必须都知道密钥，才能完成加密和解密操作。
一种典型的场景是：客户端发送密钥至服务器，服务器接受该密钥，之后所有的数据传输都采用该密钥进行加密和解密；
该方法虽然可以解决明文传输的问题，却存在安全隐患。在密钥协商阶段，客户端需要发送密钥给服务器，此时如果攻击者监测到该密钥，就可以使用该密钥来解密之后所有的数据，那么本次经对称加密后的数据传输也就变为明文传输。
因此，如何确保对称加密方式中密钥的安全是此方式中最为核心的问题。
2.2 非对称加密
接下来我们讨论非对称加密方式。 非对称加密的密钥有公钥和私钥之分，使用公钥加密的数据只有私钥才能解密，同理使用私钥加密的数据只有公钥才能解密。
那么对传输数据进行非对称加密是不是就是安全的呢？
非对称加密一种典型的场景是： 由服务器生成公钥和私钥，并将公钥发送给客户端，之后服务器和客户端之间所有的数据都采用公钥和私钥加密。
接下来我们分析下这种场景。 客户端接受到服务器发来的公钥，然后使用公钥对数据进行加密，根据非对称加密的原理，我们了解这种加密数据只有服务器使用私钥才能解密，因此任何攻击者截取到该信息都无法完成解密，所以任何由客户端向服务器发送的数据都是安全的。
但是，在开始阶段，服务器需要将公钥发送给客户端，在这个过程中，攻击者就有可能会拿到公钥，这就意味之后所有由服务器发给客户端的，经私钥加密的数据，攻击者同样可以用截取到的公钥对其进行解密。
综上，我们得出，采用非对称加密的方式只能保证客户端到服务器的数据是安全的，并不能保证服务器到客户端也是安全的，因此只是一种单向安全的加密方式。
2.3 混合加密方式
接下来我们探讨采用对称加密+非对称加密混合加密方式。
通过2.1 对称加密方式 一节的分析，我们知道，此种方式最大的问题在于密钥的安全性，一旦密钥被攻击者获取，那么本次传输将变为明文传输。通过2.2 非对称加密方式 我们了解非对称加密只是单向安全的数据传输，即只有客户端到服务器的传输才是安全的。
结合二者的特点，我们提出，通信双方所有的数据传输采用对称加密方式，密钥的传输采用非对称加密方式。
一种典型的场景是：
- 服务器生成公钥和私钥，并将公钥发给客户端；
- 客户端生成对称加密的密钥，用公钥对该密钥进行加密，并发给服务器，之后所有的数据传输都使用该密钥进行加密；
- 服务器收到该客户端发过来的经公钥加密的数据，使用私钥对其解密，从而得到客户端的密钥，之后所有来自该客户端的数据，都使用该密钥解密。
这种混合加密的方式在一定程度上确实能提高数据传输的安全性，但是它就一定安全吗？欲知后事如何，且听下回分解。
