数字签名与HTTPS详解

2、生成数字签名公钥证书：对于CA机构来说，其也有两个密钥，我们暂且称之为CA私钥和CA公钥。CA机构将服务端的Public Key作为输入参数将其转换为一个特有的Hash值。然后使用CA私钥将这个Hash值进行加密处理，并与服务端的Public Key绑定在一起，生成数字签名证书。其实数字签名证书的本质就是服务端的公钥+CA私钥加密的Hash值。(CA私钥负责签名，CA公钥负责验证)

3、服务器获取到这个已经含有数字签名并带有公钥的证书，将该证书发送给客户端。当客户端收到该公钥数字证书后，会验证其有效性。大部分客户端都会预装CA机构的公钥，也就是CA公钥。客户端使用CA公钥对数字证书上的签名进行验证，这个验证的过程就是使用CA公钥对CA私钥加密的内容进行解密，将解密后的内容与服务端的Public Key所生成的Hash值进行匹配，如果匹配成功，则说明该证书就是相应的服务端发过来的。否则就是非法证书。

4、验证完服务端公钥的合法性后，就可以使用该公钥进行加密通信了。

下方这个截图就是苹果的根证书的一些信息，从下方可以看出，CA证书内容中包括加密算法，公共密钥以及数字签名。

下方就是公钥以及数字签名的具体内容，当对下方公共密钥进行验证时，需要使用内置的CA公钥将数字签名进行解密。然后将解密后的内容，与公钥生成的Hash值进行比较，如果匹配成功，那么该证书就是CA机构颁布的合法证书。

三、HTTPS安全通信机制的建立

上面我们聊完AES与RSA加密策略，然后又聊了带有数字签名的公共密钥。上面这两部分内容都是为HTTPS做铺垫的，接下来就看一看HTTP+SSL是如何进行数据传输的。

1、HTTPS简介

在开头的部分也说了，HTTPS不是一个新的通信协议，而是HTTP与SSL(或TSL)的组合。SSL--安全套节层(Secure Socket Layer), TSL(Transport Layer Security 安全传输层)是以SSL为原型开发的协议，IETF以SSL3.0为基准后又制定了TLS1.0、TLS1.1和TLS1.2，当前主流版本为SSL3.0与TLS1.0。

HTTPS就是在HTTP与TCP层中间添加了一个SSL层。因为HTTPS被HTTP多了这层加密的流程，所以HTTPS的速度要比HTTP慢的多。

2、HTTPS的通信过程

SSL的加密过程是RSA与AES混合进行的。简单概括一下，就是通过RSA加密方式来交换AES加解密的密钥，然后使用AES加密的方式来传输报文。下方是SSL建立连接以及传输数据的图解。在下图中大体可以分为四步：

第一步：有客户端发起的第一次握手，此次握手过程的主要目的是从服务端获取数字签名证书，服务端在发送数字签名证书之前要先确认客户端的SSL版本、加密算法等信息。

第二步：完成第一次握手后，接着进行第二次握手。第二次握手是在客户端收到证书后发起的，主要目的是将AES加解密使用的Key (Pre-master secret)发送给服务端。当然这个AES_KEY是使用第一次握手获取的公钥进行加密的。客户端收到这个使用公钥加密后的AES_KEY，使用服务端的私钥进行解密。这样客户端和服务端经过二次握手后都持有了AES加解密的KEY。

第三步：当Client与Server端都持有AES_KEY后，就可以对HTTP报文进行加解密了。

END: 最后就是断开连接了。具体如下图所示：

（编辑：宁德站长网）

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