【HTTPS】HTTPS RSA握手解析

TLS握手过程

HTTP由于是明文传输，所谓的明文，就是客户端与服务端通信的信息都是肉眼可见的，随时用一个抓包工具都可以接活通信的内容。

所以安全上存在一下三个风险：

• 窃听风险，比如通信链路上可以获取通信内容。
• 篡改风险，比如强制植入垃圾广告。
• 冒充风险，比如钓鱼网站。

HTTPS在HTTP与TCP层之间加入了TLS协议，来解决上述的风险。

TLS协议是如何解决HTTP的风险呢？

• 信息加密：HTTP交互信息是被加密的，第三方就无法窃取。
• 校验机制：校验信息UR书过程中是否有被第三方篡改过，如果被篡改过，则会有警告提示；
• 身份证书：证明是真的网站。

可见，有了TLS协议，能保证HTTP通信是安全的了，那么在进行HTTP通信前，需要先进性TLS握手。如图1所示。

图1 TLS的握手过程

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上图简要介绍了TLS的握手过程，其中每一个框都是一个记录，记录是TLS收发数据的基本单位，类似于TCP里的segment。多个记录可以组合成一个TCP包发送，所以通常经过四个消息局可以完成TLS握手，也就是需要2个RTT的时延，然后就可以在安全的通信环境里发送HTTP报文，实现HTTPS协议。

所以可以发现，HTTPS是应用层协议，需要先完成TCP连接建立，然后走TLS握手过程，才能建立通信安全的连接。

事实上，不同的秘钥交换算法，TLS的握手过程可能会有一些区别。

秘钥交换算法，因为考虑到性能的问题，所以双方在加密应用信息时使用的是对称加密秘钥，而对称加密秘钥是不能被泄漏的，为了保证对称加密秘钥的安全性，所以使用非对称加密的方式来保护对称加密秘钥的协商，这个工作就是秘钥交换算法负责的。

接下来，我们就以最简单的RSA秘钥交换算法，来看看它的TLS握手过程。

RSA握手过程

传统的TLS握手基本都是使用RSA算法来实现秘钥交换的，在将TLS证书部署服务端时，证书文件中包含一堆公私钥，其中公钥会在TLS握手阶段传递该客户端，私钥则一直留在服务端，一定要确保私钥不能被窃取。

在RSA秘钥协商算法中࿰