2022-12-一个故事引出HTTPS

1. 一道故事题

A、B两人分别在两座岛上。B生病了，A有B所需要的药。C有一艘小船和一个可以上锁的箱子。C愿意在A和B之间运东西，但东西只能放在箱子里。只要箱子没被上锁，C都会偷走箱子里的东西，不管箱子里有什么。如果A和B各自有一把锁和只能开自己那把锁的钥匙，A应该如何把东西安全递交给B？

逻辑解法，A上锁，C拿着箱子给B，B上锁，C拿着箱子再给A，A解锁，C拿着箱子给B，B解锁，拿药。但这个解法在算法上不成立，因为是两个同级锁，现在做不到。可能的做法是，A用自己的公钥加密，B用自己的公钥外层加密，但A拿到后无法再解密，这个思路是走不通的。所以直接A使用B的公钥加密，B拿到后用自己的私钥解密即可。那么为什么A会有B的公钥呢？现在都是第三方提供公钥，私钥自己留着，把公钥交给第三方机构。

公钥加密，私钥解密，主要用于通信；a->rs(a)是加密。私钥签名，公钥验证，主要用于签名；a->a&sign(a)是签名。

做APP支付的时候，需要去支付宝的后台配置自己的公钥，支付的时候，需要把商品信息用自己的私钥去签名，给支付宝，支付宝用你填写的公钥去验证。

2. node-rsa

js有个库node-rsa,可以实现rsa算法，实现非对称加密。代码如下:

javascript

const NodeRSA = require('node-rsa');
const key = new NodeRSA({b: 512});

const text = 'Hello RSA!';
const encrypted = key.encrypt(text, 'base64');
console.log('encrypted: ', encrypted);
const decrypted = key.decrypt(encrypted, 'utf8');
console.log('decrypted: ', decrypted);

// 私钥签名
const result2 = key.sign(text, "base64", "utf8");
console.log('signed: ', result2);
// 公钥验签
const result3 = key.verify(text, result2, "utf8", "base64");// true
console.log('verifyed: ', result3);

上面的代码就是要记住，加密（encrypt），解密（decrypt），签名（sign），验签（verify）这几个操作。

3. 第三方（CA）存在的意义

上文说到需要把公钥给第三方，为什么需要第三方呢？有一个鲍勃，苏珊和道格的故事。鲍勃有自己的公钥和私钥，他把公钥放在某个网站上，苏珊从网站上下载鲍勃的公钥。苏珊给鲍勃写信，用鲍勃的公钥加密，鲍勃收到信后，用自己的私钥解密。回信的时候鲍勃在信的结尾加上自己用私钥的签名，苏珊收到信之后，用鲍勃的公钥去验签，返回true则表示是鲍勃的回信。由于公钥是在网站上的，所以道格把自己的公钥也放在了网站上，说是鲍勃的公钥，假如之前苏珊不知道，下载了道格的公钥，然后用道格的公钥去加密，道格拦截到苏珊的信，用自己的私钥解密，再回信并加自己的私钥签名，苏珊用手里的公钥去验签发现正确，但总感觉不对劲，最后决定找第三方机构CA。

CA的作用就是大家把需要认证的公钥给我，我给做证书，实际就是用CA的私钥去签名，内容包括公钥/姓名/网站/域名等，签完名后和签名一起生成证书。鲍勃把自己的公钥做完认证后，鲍勃就可以把自己的证书给苏珊，苏珊用CA的公钥去验签，发现是true，则表明证书里的公钥姓名是正确的。道格没办法去改动证书，修改鲍勃证书里的名字或者私钥，苏珊会验签不通过。把自己的证书给苏珊，苏珊会发现姓名不对。这就是CA的作用。

4. 密码学的历史

第一个阶段是算法流派，通过复杂算法对字符加密，再通过相反的算法去解密，比如a，转成字节码，先加一，再减二等操作后生成密文，密文解密就是先加二，再减一，转成字符。常用算法如base6-4等，实际是编码。第二个阶段是对称加密流派，通过一个确定的算法，只是秘钥不一样，到这个阶段，核心从算法变成了秘钥，常见算法比如DES，AES。第三阶段是非对称加密，对称加密的确定是加密和解密用一个秘钥，那么秘钥的传递就是个问题，只要拦截到秘钥，就毫无秘密可言。非对称加密是有两个秘钥，一个公钥，一个私钥。公钥可以传递用于加密，私钥自己留着用于解密，这就完美的解决了对称加密的问题，非对称加密的常见算法有RSA等。

实际使用的时候会先通过非对称加密生成一个特殊秘钥，后续的通话就是基于这个特殊秘钥的对称加密。因为非对称加密算法耗时间，所以通过它拿到特殊秘钥后，就可以使用对称加密来进行之后的活动。

上面讲的都是可逆的加密，还有不可逆的加密，如MD-X和SH-X系列，前者是信息摘要（Message Digest）的缩写，后者是安全散列（Secure Hash）的缩写。

5. https/ssl/tls

https就是http+ssl/tls；网景公司在94年发布ssl1.0,95年发布ssl2.0,96年发布ssl3.0;99年互联网标准化组织ISOC接替NetScape公司接替网景公司发布tls1.0(ssl3.1),06年发布tls1.1(ssl3.2)，08发布tls1.2(ssl3.3)。ssl/tls的核心思路就是采用非对称加密算法，整个过程如下：

客户端给服务器发hello(实际是随机数A)
服务器给客户端发证书和另一个随机数B
客户端校验证书，校验证书中的域名和当前访问的域名是否一致，然后用证书中的公钥加密随机数C给服务器，客户端握手阶段结束
服务器用私钥解密客户端发来的随机数C，结合之前的随机数一起生成对称秘钥，之后和客户端对话都采用对称秘钥加解密，服务器端握手阶段结束。
之后就是对称加解密的http通话。

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