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詳解HTTPS 的原理和 NodeJS 的實(shí)現(xiàn)

更新時(shí)間：2017年07月04日 11:04:28 作者：yeelan0319

這篇文章主要介紹了詳解HTTPS 的原理和 NodeJS 的實(shí)現(xiàn),小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧

基本原理

HTTP協(xié)議采用明文傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)涉及敏感信息的傳送時(shí)，極有可能會(huì)受到竊聽或者中間人的攻擊。HTTPS是HTTP與SSL/TLS的組合，即使用加密通訊以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的身份鑒定來進(jìn)行信息的安全傳輸。其核心有二：

使用證書對(duì)服務(wù)器及請(qǐng)求端的身份驗(yàn)證
使用一組對(duì)稱秘鑰加密包括請(qǐng)求頭在內(nèi)的所有信息傳輸

握手流程

HTTPS鏈接的建立過程中涉及到服務(wù)器端證書、客戶端證書（可選）、服務(wù)器端的非對(duì)稱秘鑰以及后續(xù)通信過程中使用的對(duì)稱秘鑰幾個(gè)內(nèi)容。

客戶端對(duì)HTTPS的地址發(fā)出請(qǐng)求，并且將自己的SSL版本號(hào)等信息發(fā)送給服務(wù)器
服務(wù)器接收到請(qǐng)求，將服務(wù)器證書和公鑰等信息返回給客戶端
客戶端接收到證書后向證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)驗(yàn)證證書的合法性。如果證書不合法（比如自行簽發(fā)的證書），則向用戶發(fā)出警告并確認(rèn)是否繼續(xù)，用戶可以選擇在此時(shí)離開終止HTTPS的鏈接。
證書合法或客戶端確認(rèn)在不安全的情況下繼續(xù)，客戶端生成pre-master secret并且使用2中收到的服務(wù)器公鑰加密后發(fā)送給服務(wù)器。如果是使用交互策略的TLS，則同時(shí)需要將客戶端的證書發(fā)送給服務(wù)器。服務(wù)器檢查客戶端的證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)是否在信任列表中，以及證書內(nèi)容是否合法。若不合法，結(jié)束本次會(huì)話。
服務(wù)器使用私鑰解密pre-master secret，然后雙方通過一種實(shí)現(xiàn)商定好的加密算法生成本次通訊使用的master secret。
雙方互相通知對(duì)方本次SSL握手成功，其后均使用master secret對(duì)傳輸內(nèi)容進(jìn)行加密。

下圖簡要的說明了這個(gè)流程的實(shí)現(xiàn)。

一開始我也心存疑問：為什么要單獨(dú)使用另外一組對(duì)稱秘鑰來實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的加密而不直接使用服務(wù)器和客戶端雙方的非對(duì)稱秘鑰呢？我自身非常認(rèn)同下面這個(gè)回答的解釋：

傳輸過程使用對(duì)稱密鑰是因?yàn)閷?duì)稱加密比非對(duì)稱加密的運(yùn)算量低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，所以這樣的方式可以提高雙方會(huì)話的運(yùn)算速度。

對(duì)于加密算法不是非常了解，希望大牛指點(diǎn)一二。

Openssl自簽名證書的生成

HTTPS中一個(gè)關(guān)鍵就是證書文件。當(dāng)然我們可以找專業(yè)的第三方機(jī)構(gòu)簽發(fā)。自己玩玩的話就用自簽名的證書就可以了，用戶在訪問的時(shí)候則需要確認(rèn)安全性問題。 1、生成傳輸pre-master secret的時(shí)候所需要的Server端的私鑰，運(yùn)行時(shí)提示需要輸入密碼，用于對(duì)key的加密。以后每次讀取此文件的時(shí)候，都需要輸入指令。

# 生成服務(wù)器端的非對(duì)稱秘鑰
openssl genrsa -des3 -out server.key 1024

# 生成簽名請(qǐng)求的CSR文件
openssl req -new -key server.key -out server.csr

# 自己對(duì)證書進(jìn)行簽名，簽名的有效期是365天
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt

# 去除證書文件的password
cp server.key server.key.orig
openssl rsa -in server.key.orig -out server.key

最終在建立HTTPS鏈接中使用的文件是

server.crt
server.key

NodeJS建立一個(gè)HTTPS的Server

var httpsModule = require('https');
var fs = require('fs');

var https = httpsModule.Server({
   key: fs.readFileSync('/path/to/server.key'),
   cert: fs.readFileSync('/path/to/server.crt')
}, function(req, res){
  res.writeHead(200);
  res.end("hello world\n");
});

//https默認(rèn)de監(jiān)聽端口時(shí)443，啟動(dòng)1000以下的端口時(shí)需要sudo權(quán)限
https.listen(443, function(err){ 
   console.log("https listening on port: 443");
});

這里使用的fs.readFileSync方法會(huì)阻塞其他進(jìn)程直到文件的讀取完畢，在讀取關(guān)鍵的配置文件的時(shí)候這樣的方法是比較適宜的。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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