网络传输加密.docx

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网络传输加密

建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；确认网站的真实性即认证

https简介

它是由Netscape开发并内置于其浏览器中，用于对数据进行压缩和解压操作，并返回网络上传送回的结果。

HTTPS实际上应用了Netscape的安全套接字层（SSL）作为HTTP应用层的子层。

（HTTPS使用端口443，而不是象HTTP那样使用端口80来和TCP/IP进行通信。

）SSL使用40位关键字作为RC4流加密算法，这对于商业信息的加密是合适的。

HTTPS和SSL支持使用X.509数字认证，如果需要的话用户可以确认发送者是谁。

也就是说它的主要作用可以分为两种：

一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。

HTTPS和HTTP的区别

　　一、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。

　　二、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。

　　三、http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。

四、http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。

它的安全保护依赖浏览器的正确实现以及服务器软件、实际加密算法的支持.

一种常见的误解是“银行用户在线使用https:

就能充分彻底保障他们的银行卡号不被偷窃。

”实际上，与服务器的加密连接中能保护银行卡号的部分，只有用户到服务器之间的连接及服务器自身。

并不能绝对确保服务器自己是安全的，这点甚至已被攻击者利用，常见例子是模仿银行域名的钓鱼攻击。

少数罕见攻击在网站传输客户数据时发生，攻击者会尝试窃听传输中的数据。

商业网站被人们期望迅速尽早引入新的特殊处理程序到金融网关，仅保留传输码（transactionnumber）。

不过他们常常存储银行卡号在同一个数据库里。

那些数据库和服务器少数情况有可能被未授权用户攻击和损害。

TLS1.1之前这段仅针对TLS1.1之前的状况。

因为SSL位于http的下一层，并不能理解更高层协议，通常SSL服务器仅能颁证给特定的IP/端口组合。

这是指它经常不能在虚拟主机（基于域名）上与HTTP正常组合成HTTPS。

这一点已被即将来临的TLS1.1更新为—种完全支持基于域名的虚拟主机。

HTTPS解决的问题与限制

一、信任主机的问题.

采用https的服务器必须从CA（CertificateAuthority）申请一个用于证明服务器用途类型的证书。

该证书只有用于对应的服务器的时候，客户端才信任此主机。

所以目前所有的银行系统网站，关键部分应用都是https的。

客户通过信任该证书，从而信任了该主机。

其实这样做效率很低，但是银行更侧重安全。

这一点对我们没有任何意义，我们的服务器，采用的证书不管是自己发布的还是从公众的地方发布的，其客户端都是自己人，所以我们也就肯定信任该服务器。

IE浏览器中已经内置了大量证书颁发机构的公钥，通过下面的操作我们可以查看到已经被信任的证书颁发机构。

在IE浏览器的菜单中点击“工具/Internet选项”，选择“内容”标签，点击“证书”按钮，然后就可以看到IE浏览器已经信任了许多“中级证书颁发机构”和“受信任的根证书颁发机构。

当我们在访问该网站时，浏览器就会自动下载该网站的SSL证书，并对证书的安全性进行检查。

由于证书是分等级的，网站拥有者可能从根证书颁发机构领到证书，也可能从根证书的下一级（如某个国家的认证中心，或者是某个省发出的证书）领到证书。

假设我们正在访问某个使用了SSL技术的网站，IE浏览器就会收到了一个SSL证书，如果这个证书是由根证书颁发机构签发的，IE浏览器就会按照下面的步骤来检查：

浏览器使用内置的根证书中的公钥来对收到的证书进行认证，如果一致，就表示该安全证书是由可信任的颁证机构签发的，这个网站就是安全可靠的；如果该SSL证书不是根服务器签发的，浏览器就会自动检查上一级的发证机构，直到找到相应的根证书颁发机构，如果该根证书颁发机构是可信的，这个网站的SSL证书也是可信的。

二、通讯过程中的数据的泄密和被篡改

　　1．一般意义上的https，就是服务器有一个证书。

　　a）主要目的是保证服务器就是他声称的服务器，这个跟第一点一样。

　　b）服务端和客户端之间的所有通讯，都是加密的。

　　i.具体讲，是客户端产生一个对称的密钥，通过服务器的证书来交换密钥，即一般意义上的握手过程。

　　ii.接下来所有的信息往来就都是加密的。

第三方即使截获，也没有任何意义，因为他没有密钥，当然篡改也就没有什么意义了。

　　2．少许对客户端有要求的情况下，会要求客户端也必须有一个证书。

　　a）这里客户端证书，其实就类似表示个人信息的时候，除了用户名/密码，还有一个CA认证过的身份。

因为个人证书一般来说是别人无法模拟的，所有这样能够更深的确认自己的身份。

　　b）目前少数个人银行的专业版是这种做法，具体证书可能是拿U盘（即U盾）作为一个备份的载体。

IE浏览器如何验证SSL证书

IE浏览器中已经内置了大量证书颁发机构的公钥，通过下面的操作我们可以查看到已经被信任的证书颁发机构。

在IE浏览器的菜单中点击“工具/Internet选项”，选择“内容”标签，点击“证书”按钮，然后就可以看到IE浏览器已经信任了许多“中级证书颁发机构”和“受信任的根证书颁发机构。

当我们在访问该网站时，浏览器就会自动下载该网站的SSL证书，并对证书的安全性进行检查。

由于证书是分等级的，网站拥有者可能从根证书颁发机构领到证书，也可能从根证书的下一级（如某个国家的认证中心，或者是某个省发出的证书）领到证书。

假设我们正在访问某个使用了SSL技术的网站，IE浏览器就会收到了一个SSL证书，如果这个证书是由根证书颁发机构签发的，IE浏览器就会按照下面的步骤来检查：

浏览器使用内置的根证书中的公钥来对收到的证书进行认证，如果一致，就表示该安全证书是由可信任的颁证机构签发的，这个网站就是安全可靠的；如果该SSL证书不是根服务器签发的，浏览器就会自动检查上一级的发证机构，直到找到相应的根证书颁发机构，如果该根证书颁发机构是可信的，这个网站的SSL证书也是可信的。

client端接收到了server的证书，怎样和client中的publickey来认证服务端呢？

需要回答4个问题：

1.server的证书过期了吗？

2.server证书中的issuingCA是trustedCA?

如果server证书中的issuingCA的distinguishedname和client的trustedCA的某个证书的distinguishedname相同，则答案是肯定的。

如果server证书中的issuingCA没有在trustedCA列表中，但theclientcanverifyacertificatechainendinginaCAthatisonthelist，仍然可以。

3.client的issuingCA的publickey能否验证server证书中的issuer'sdigitalsignature?

4.在server证书中的domainname和server的domainname是不是相同的？

SSL介绍

为Netscape所研发，用以保障在Internet上数据传输之安全，利用数据加密（Encryption）技术，可确保数据在网络上之传输过程中不会被截取及窃听。

目前一般通用之规格为40bit之安全标准，美国则已推出128bit之更高安全标准，但限制出境。

只要3.0版本以上之I.E.或Netscape浏览器即可支持SSL。

　　当前版本为3.0。

它已被广泛地用于Web浏览器与服务器之间的身份认证和加密数据传输。

SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。

SSL协议可分为两层：

SSL记录协议（SSLRecordProtocol）：

它建立在可靠的传输协议（如TCP）之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。

SSL握手协议（SSLHandshakeProtocol）：

它建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。

SSL协议提供的服务主要有哪些？

　　1）认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器

　　2）加密数据以防止数据中途被窃取

　　3）维护数据的完整性，确保数据在传输过程中不被改变。

SSL协议的工作流程

服务器认证阶段：

1）客户端向服务器发送一个开始信息“Hello”以便开始一个新的会话连接；2）服务器根据客户的信息确定是否需要生成新的主密钥，如需要则服务器在响应客户的“Hello”信息时将包含生成主密钥所需的信息；3）客户根据收到的服务器响应信息，产生一个主密钥，并用服务器的公开密钥加密后传给服务器；4）服务器恢复该主密钥，并返回给客户一个用主密钥认证的信息，以此让客户认证服务器。

用户认证阶段

在此之前，服务器已经通过了客户认证，这一阶段主要完成对客户的认证。

经认证的服务器发送一个提问给客户，客户则返回（数字）签名后的提问和其公开密钥，从而向服务器提供认证。

从SSL协议所提供的服务及其工作流程可以看出，SSL协议运行的基础是商家对消费者信息保密的承诺，这就有利于商家而不利于消费者。

在电子商务初级阶段，由于运作电子商务的企业大多是信誉较高的大公司，因此这问题还没有充分暴露出来。

但随着电子商务的发展，各中小型公司也参与进来，这样在电子支付过程中的单一认证问题就越来越突出。

虽然在SSL3.0中通过数字签名和数字证书可实现浏览器和Web服务器双方的身份验证，但是SSL协议仍存在一些问题，比如，只能提供交易中客户与服务器间的双方认证，在涉及多方的电子交易中，SSL协议并不能协调各方间的安全传输和信任关系。

在这种情况下，Visa和MasterCard两大信用卡公组织制定了SET协议，为网上信用卡支付提供了全球性的标准。

SSL协议的握手过程

①客户端的浏览器向服务器传送客户端SSL协议的版本号，加密算法的种类，产生的随机数，以及其他服务器和客户端之间通讯所需要的各种信息。

②服务器向客户端传送SSL协议的版本号，加密算法的种类，随机数以及其他相关信息，同时服务器还将向客户端传送自己的证书。

③客户利用服务器传过来的信息验证服务器的合法性，服务器的合法性包括：

证书是否过期，发行服务器证书的CA是否可靠，发行者证书的公钥能否正确解开服务器证书的“发行者的数字签名”，服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配。

如果合法性验证没有通过，通讯将断开；如果合法性验证通过，将继续进行第四步。

④用户端随机产生一个用于后面通讯的“对称密码”，然后用服务器的公钥（服务器的公钥从步骤②中的服务器的证书中获得）对其加密，然后将加密后的“预主密码”传给服务器。

⑤如果服务器要求客户的身份认证（在握手过程中为可选），用户可以建立一个随机数然后对其进行数据签名，将这个含有签名的随机数和客户自己的证书以及加密过的“预主密码”一起传给服务器。

⑥如果服务器要求客户的身份认证，服务器必须检验客户证书和签名随机数的合法性，具体的合法性验证过程包括：

客户的证书使用日期是否有效，为客户提供证书的CA是否可靠，发行CA的公钥能否正确解开客户证书的发行CA的数字签名，检查客户的证书是否在证书废止列表（CRL）中。

检验如果没有通过，通讯立刻中断；如果验证通过，服务器将用自己的私钥解开加密的“预主密码”，然后执行一系列步骤来产生主通讯密码（客户端也将通过同样的方法产生相同的主通讯密码）。

⑦服务器和客户端用相同的主密码