密碼技術簡明教程(三)：證書和TLS

ApacheHTTPServer 數字簽名 · 發表 2019-05-15 00:05:42

摘要：在第一篇和第二篇中我們學到了使用對稱加密加密資訊，非對稱加密配送金鑰，使用雜湊確認檔案沒有被篡改，使用訊息認證碼確保知曉密碼的才能傳送訊息，使用數字簽名來證明訊息的傳送者。那麼，如果我們在網際網路上訪問一個網站進行通訊的時候，使用非對稱加密進行金鑰配送時，怎麼確保對方就是對...

在第一篇和第二篇中我們學到了使用對稱加密加密資訊，非對稱加密配送金鑰，使用雜湊確認檔案沒有被篡改，使用訊息認證碼確保知曉密碼的才能傳送訊息，使用數字簽名來證明訊息的傳送者。

那麼，如果我們在網際網路上訪問一個網站進行通訊的時候，使用非對稱加密進行金鑰配送時，怎麼確保對方就是對方呢？也就是說，怎麼確認我們收到的所謂的Alice 的公鑰就真的是Alice 的公鑰呢？

答案是，對公鑰使用數字簽名。

證書

因為大家都有公鑰，於是世界上各大商家就形成了一個組織，這個組織負責對公鑰進行簽名。只要是這個組織簽名過的公鑰我們都信任。這個組織就叫CA(Certification Authority) 。

舉個例子，如果Alice 要向Bob 傳送密文，那麼首先Bob 將它的證書傳送給Alice 。

首先證書有兩部分組成：

Bob 的公鑰
CA 使用CA 的私鑰生成的數字簽名

Alice 接收到證書之後，首先使用CA 的公鑰對數字簽名進行確認，如果發現沒有問題，確實是CA 簽發的證書，那麼接下來，就是用Bob 的公鑰對訊息進行加密，然後傳送給Bob 。Bob 再使用自己的私鑰進行解密，就可以得到Alice 發出的明文。

如果全世界只有一個CA ，由它來簽發所有的證書，那麼它肯定忙不過來，而且也會由於處於壟斷地位而搞各種么蛾子，因此，CA 組織一般都是樹狀結構，是分層的，而最頂層的CA 就叫根證書(Root CA)。

TLS

TLS 就是我們之前學到的幾種密碼工具的組合，舉個例子，我們日常所使用的HTTP協議，他是明文協議，HTTP請求大概長這樣：

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

而響應大概長這樣：

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，他們其實就是人類可讀的字元，所以對HTTP協議進行中間人攻擊，就可以獲取所傳輸的一切，因此我們需要一種能夠相容HTTP協議(HTTP應用這麼廣，不可能一下子把它廢掉)，但是又能進行加密的技術，它就是TLS。

TLS詳細可以參考這裡：https://en.wikipedia.org/wiki/Transport_Layer_Security

TLS的工作流程是：

ClientHello
ServerHello

可以發現

密碼技術簡明教程(三)：證書和TLS

證書

TLS

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