https加密过程以及什么是非对称加密和对称加密

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公众号:小博的前端笔记

一、https的加密过程是怎么样的

HTTPS 的加密过程是一个结合对称加密、非对称加密和数字证书验证的复杂流程,主要分为握手协商阶段加密通信阶段。以下是基于最新技术资料的清晰说明:

📍 1. 握手阶段(SSL/TLS 握手)

  1. Client Hello

    • 客户端向服务器发送:

      • 支持的 SSL/TLS 版本(如 TLS 1.2/1.3)
      • 支持的加密算法套件列表(如 AES、RSA)
      • 客户端生成的随机数 Random_C
  2. Server Hello

    • 服务器响应客户端:

      • 选定双方均支持的 SSL/TLS 版本和加密算法
      • 服务器生成的随机数 Random_S
      • 数字证书(包含服务器公钥和 CA 机构签名)
  3. 证书验证与密钥交换

    • 客户端验证服务器证书(通过 CA 根证书确认合法性,防钓鱼
    • 客户端生成 预备主密钥(Pre-Master Secret) ,用服务器公钥加密后发送给服务器
    • 双方使用 Random_C + Random_S + Pre-Master Secret 生成对称会话密钥(Session Key)
  4. 完成握手

    • 双方交换 Finished 报文,用会话密钥加密验证握手完整性

2. 加密通信阶段

  • 后续所有数据传输均使用协商的对称会话密钥加密(如 AES)
  • 对称加密高效处理大量数据,确保传输速度与安全性

🔑 核心加密机制总结

技术作用应用阶段
非对称加密(RSA 等)安全传输 Pre-Master Secret,防止中间人窃取握手阶段
对称加密(AES 等)高效加密实际通信数据,提升传输效率通信阶段
数字证书(CA 颁发)验证服务器身份,防止公钥被篡改或钓鱼攻击证书验证环节

💡 为何使用混合加密?

  • 非对称加密确保密钥交换安全,但计算开销大(适合少量数据)
  • 对称加密效率高,适合大数据传输,但需安全交换密钥

可见 HTTPS 通过结合两者优势,在安全与性能间取得平衡。

二、什么是非对称加密和对称加密

一、加密机制

  1. 对称加密

    • 密钥使用方式相同密钥进行加密与解密(例如:AES加密文件后需用同一密钥解密)。
    • 核心问题:需预先安全分发密钥(若密钥泄露,加密失效)。
  2. 非对称加密

    • 密钥使用方式

      :使用成对密钥

      (公钥 + 私钥)。

      • 公钥:公开共享,用于加密数据(任何人可向您发送加密信息)。
      • 私钥:严格保密,用于解密(仅持有者能读取加密内容)。
    • 核心优势:解决密钥分发安全问题(即使公钥被截获,无私钥仍无法解密)。

二、性能与效率

对比维度对称加密非对称加密
速度极快(简单算法)🐢 (复杂数学运算)
适用数据量大量数据(文件传输/数据库加密)少量数据(如密钥传输/数字签名)

典型场景:HTTPS握手阶段用非对称加密传输对称密钥,后续通信改用对称加密,兼顾安全与效率。

三、安全性对比

  • 对称加密风险: 密钥传输易被截获(如中间人攻击),一旦泄露则加密体系崩溃。
  • 非对称加密优势: 公钥可公开,私钥保密即可保证安全(黑客获取公钥无法解密数据)。

例外:私钥若存储不当(如服务器被入侵),仍存在风险。

四、应用场景

加密类型典型算法常见用途
对称加密AES, DES, 3DES文件加密、磁盘加密、数据库保护、实时通信
非对称加密RSA, ECC, DSAHTTPS密钥交换、数字签名、身份认证、区块链

五、关键技术提醒

  1. 密钥管理:

    • 对称加密需安全通道分发密钥(如物理传递或非对称加密保护)。
    • 非对称加密需严格保护私钥(如HSM硬件模块存储)。
  2. 混合加密实践:

    现行安全协议(如TLS/SSL)普遍采用: 步骤1:非对称加密验证身份并传输对称会话密钥步骤2:后续通信全程使用对称加密。