密码技术简明教程(三)：证书和TLS

栏目: 服务器 · Apache · 发布时间: 5年前

内容简介：在第一篇和第二篇中我们学到了使用对称加密加密信息，非对称加密配送密钥，使用散列确认文件没有被篡改，使用消息认证码确保知晓密码的才能发送消息，使用数字签名来证明消息的发送者。那么，如果我们在互联网上访问一个网站进行通信的时候，使用非对称加密进行密钥配送时，怎么确保对方就是对方呢？也就是说，怎么确认我们收到的所谓的答案是，对公钥使用数字签名。

在第一篇和第二篇中我们学到了使用对称加密加密信息，非对称加密配送密钥，使用散列确认文件没有被篡改，使用消息认证码确保知晓密码的才能发送消息，使用数字签名来证明消息的发送者。

那么，如果我们在互联网上访问一个网站进行通信的时候，使用非对称加密进行密钥配送时，怎么确保对方就是对方呢？也就是说，怎么确认我们收到的所谓的 Alice 的公钥就真的是 Alice 的公钥呢？

答案是，对公钥使用数字签名。

证书

因为大家都有公钥，于是世界上各大商家就形成了一个组织，这个组织负责对公钥进行签名。只要是这个组织签名过的公钥我们都信任。这个组织就叫 CA(Certification Authority) 。

举个例子，如果 Alice 要向 Bob 发送密文，那么首先 Bob 将它的证书发送给 Alice 。

首先证书有两部分组成：

Bob 的公钥
CA 使用 CA 的私钥生成的数字签名

Alice 接收到证书之后，首先使用 CA 的公钥对数字签名进行确认，如果发现没有问题，确实是 CA 签发的证书，那么接下来，就是用 Bob 的公钥对消息进行加密，然后发送给 Bob 。 Bob 再使用自己的私钥进行解密，就可以得到 Alice 发出的明文。

如果全世界只有一个 CA ，由它来签发所有的证书，那么它肯定忙不过来，而且也会由于处于垄断地位而搞各种幺蛾子，因此， CA 组织一般都是树状结构，是分层的，而最顶层的 CA 就叫根证书(Root CA)。

TLS

TLS 就是我们之前学到的几种密码工具的组合，举个例子，我们日常所使用的HTTP协议，他是明文协议，HTTP请求大概长这样：

GET / HTTP/1.1
Host: www.example.com

而响应大概长这样：

HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 23 May 2005 22:38:34 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 138
Last-Modified: Wed, 08 Jan 2003 23:11:55 GMT
Server: Apache/1.3.3.7 (Unix) (Red-Hat/Linux)
ETag: "3f80f-1b6-3e1cb03b"
Accept-Ranges: bytes
Connection: close

<html>
  <head>
    <title>An Example Page</title>
  </head>
  <body>
    <p>Hello World, this is a very simple HTML document.</p>
  </body>
</html>

可以看到，他们其实就是人类可读的字符，所以对HTTP协议进行中间人攻击，就可以获取所传输的一切，因此我们需要一种能够兼容HTTP协议(HTTP应用这么广，不可能一下子把它废掉)，但是又能进行加密的技术，它就是TLS。

TLS详细可以参考这里： https://en.wikipedia.org/wiki/Transport_Layer_Security

TLS的工作流程是：