神秘的java Https

WTF https

1. 保密(Confidentiality) 。网购越来越普及，网上交易，信用卡和密码无疑要保密。
2. 完整性(Integrity)。比如下载的软件被人修改，附加上木马病毒。
3. 认证(Authentication)。最简单的，用户id和password
4. 授权(Authorization)。比如用户授权容许第三方应用访问平台的(SNS/weibo)个人数据
5. 不可否认(Non-Repudiation)。你从银行取了一笔钱，你说你没取或者说不是你取的，这便是否认。所以银行会让你出示身份证，并签名单据存根。

密码学(Cryptography)

Data Encryption Standard (DES):

美国国家联邦1977年指定的标准，以64bit为块(block)来进行加密/解密，key的大小为56bit。随着计算机运算能力的增强，DES被激活成功教程的难度逐渐降低。
据称，1999年有人使用1万台pc不到一天的时间激活成功教程了DES加密的消息。1997年。美国国家标准与技术委员会又推出了AES(Advanced Encryptoin Standard)，通过公开竞赛征集，最终选用了Rijndael的算法。

Two fish, 
RC2…

对称密码学有个很扰人的问题就是key的交换(key management)。通信双方必须采取一种安全的方式来交换密钥，比如通过电话交换–假定电话这个信息通道是安全可靠的。这样我们需要另外一个独立的通道(Channel)来安全的交换key。假如Bob除了和Alice通信，还需要和其他成千上百人进行通信，这时一一交换key变得难以管理和执行。

为了解决这个问题，
公钥密码学(Public-key_cryptography)或者是非对称密码学(Asymmetric Ciphers)应运而生。

常见的公钥算法有


RSA : 由
 Ron Rivest, Adi Shamir, and Leonard Adleman1978年在论文中提出，RSA即以三人的首字母命名。

1. key的生成
   • 取两个不同的质数，p=61, q=53
   • 计算n=p*q = 3233
   • 计算两个质数的totient积(61-1)*(53-1)=3120. totient是所有小于给定正数且与其互质的自然数个数。
   • 选择一个小于3120且与3120的互质的数, e = 17
   • 计算e对于3120的模块逆数，d=2753. 模块逆数(Modular_multiplicative_inverse)是指 (d*e) mod 3210 = 1
   • 公钥为(n=3233, e=17)，私钥为(n=3233, d=2753)
2. 加密
   • 消息m, 密文为 m^17 mod 3233，例如，消息m=65，c = 65¹⁷ (mod 3233) = 2790
3. 解密
   • 密文c，明文为 c^2753 mod 3233, 例如，m = 2790²⁷⁵³ (mod 3233) = 65

One-way hash functions

在介绍数字签名之前，我们介绍一下单向hash函数(one-way hash functions)。数据完整性的校验在网络传输和磁盘文件存储中早已有之。校验和(checksum)，比如将所有bit进行异或，得到一个bit的校验码，还有循环校验码(CRC)等。这类校验一般是防止电路异常或者磁盘损坏。对于防止人为的篡改，更强劲的单向hash函数呼之而出。

单向hash函数，并不是说原文和hash值是一对一的映射关系，而是给定hash值后，很难找出(激活成功教程出)一条消息生成的hash值和其相等。进一步讲，对于单向hash函数，很难找到hash冲突–两条不同的消息产生相同的hash值。

常见的算法有


MD5，
SHA-1

单单使用hash function并不能保证数据的完整性，窃听者可以连同消息和hash值一同修改。在接下来介绍的数字签名中，对hash值使用私钥进行加密，保证了hash值的安全。

Digital Singature

• 使用公钥和私钥交换一个共有密钥，这样保证了会话中密钥的安全性；每个人只需要维护自己的一套公钥和私钥，就可以彼此之间任意安全通信，解决了密钥管理的问题。
• 使用共有密钥来加密与解密消息，这样可以得到更快的加密解密速度。

SSL就是基于上面的思路来构建


SSL HandShake，

• 首先彼此say hello，交换CipherSuites信息(Client hello, Server Hello),商讨下面的协议

• • key exchange algorithm: 如何交换key，以及身份的验证，比如使用RSA公钥证书(RSA public-key certificate)
  • bulk encryption algorithm: 通信中采用的加密算法
  • message authentication code: 完整性验证采用的hash函数
  • pseudorandom function:伪随机数的生成算法 (is used to create the master secret, a 48-byte secret shared between the two peers in the connection)
  • 例如 SSL_RSA_WITH_RC4_128_MD5 (authentication using RSA public-key certificate, data encryption using 128-bit RC4, and data integrity using an MD5 hash).
• 身份验证，Server将其公钥证书(certificate)发给client；client验证Server身份，确定server的公钥(public key)可靠
• clicent发送key交换的信息(ClientKeyExchange)：可能是个随机数或者preMasterKey，使用server的公钥加密后发给server；client和server使用此随机数(只有双方知道)生成相同的主钥(Master key)，之后通信中使用的key values由此主钥生成。
• ChangeCipherSpec，表示商谈完毕，可以进行消息的加密/解密
• Finish 从这个消息开始，双方使用商讨的加密函数和共有的密钥进行加密/解密

HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure)

https即http + ssl。就是在不安全的网络中建立一个安全的信息通道。

浏览器在访问https打头的网址时，进行SSL中的握手，确定好密钥后，所有在网络传输的http请求和响应都是通过加密之后的密文。

在浏览器中，会预装几个root ca(
Verisign,
GlobalSign)的certificate(证书)。如果一个https网站的certificate不是由这些root ca来签发，则浏览器无法验证其certificate的有效性，因此弹出诸如你是否信任XX之类的警告。