http认证原理和https工作流程

     一、http认证原理

　　http定义了两个官方认证：基本认证和摘要认证，两者遵循相同的流程：

　　1 客户端发起GET请求

　　2 服务器响应401 Unauthorized，WWW-Authenticate指定认证算法，realm指定安全域

　　3 客户端重新发起请求，Authorization指定用户名和密码信息

　　4 服务器认证成功，响应200，可选Authentication-Info

　　【基本认证】

　　将“用户名：密码”打包并采用Base-64编码

　　缺点：密码很容易被窥探，可以挟持编码后的用户名、密码信息，然后发给服务器进行认证;可以与SSL证书配合，隐藏用户名密码;

　　【摘要认证】

　　不以明文发送密码，在上述第2步时服务器响应返回随机字符串nonce，而客户端发送响应摘要 =MD5(HA1:nonce:HA2)，其中HA1=MD5(username:realm:password),HA2=MD5(method:digestURI)。在HTTP 摘要认证中使用 MD5 加密是为了达成"不可逆的"，也就是说，当输出已知的时候，确定原始的输入应该是相当困难的。

　　如果密码本身太过简单，也许可以通过尝试所有可能的输入来找到对应的输出(穷举攻击)，甚至可以通过字典或者适当的查找表加快查找速度。

　　【http摘要认证安全性增强】

　　1 密码并非直接在摘要中使用，而是 HA1 = MD5(username:realm:password)。这就允许一些实现(如，JBoss DIGESTAuth)仅存储 HA1 而不是明文密码。

　　2 在 RFC 2617 中引入了客户端随机数 nonce，这将使客户端能够防止选择明文攻击(否则，像Rainbow table这类东西就会成为摘要认证构架的威胁)。

　　3 服务器随机数 nonce 允许包含时间戳。因此服务器可以检查客户端提交的随机数 nonce，以防止重放攻击。

　　4 服务器也可以维护一个最近发出或使用过的服务器随机数nonce的列表以防止重用。

　　【http摘要访问认证缺点】

　　1 RFC 2617 中的许多安全选项都是可选的。如果服务器没有指定保护质量(qop)，客户端将以降低安全性的早期的 RFC 2069 的模式操作。

　　2 摘要访问认证容易受到中间人攻击。举例而言，一个中间人攻击者可以告知客户端使用基本访问认证或早期的RFC 2069摘要访问认证模式。

　　进一步而言，摘要访问认证没有提供任何机制帮助客户端验证服务器的身份。一些服务器要求密码以可逆加密算法存储。但是，仅存储用户名、realm、和密码的摘要是可能的。它阻止了使用强密码哈希函数(如bcrypt)保存密码(因为无论是密码、或者用户名、realm、密码的摘要都要求是可恢复的)。

　　二、https工作流程

　　【https】

　　将http同一组基于证书的加密技术组合一起，SSL介于http和tcp之间，负责http报文的加密和解密;

　　若URL为https，客户端打开一条到服务器443端口的连接，以二进制格式与服务器握手交换SSL安全参数，并附上加密的http命令;

　　SSL协议可分为两层：

　　(1)SSL记录协议(SSL Record Protocol)：它建立在可靠的传输协议(如TCP)之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。

　　(2)SSL握手协议(SSL Handshake Protocol)：它建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。

　　【服务器认证阶段】

　　1)客户端向服务器发送一个开始信息“Hello”以便开始一个新的会话连接;

　　2)服务器根据客户的信息确定是否需要生成新的主密钥，如需要则服务器在响应客户的“Hello”信息时将包含生成主密钥所需的信息;

　　3)客户根据收到的服务器响应信息，产生一个主密钥，并用服务器的公开密钥加密后传给服务器;

　　4)服务器恢复该主密钥，并返回给客户一个用主密钥认证的信息，以此让客户认证服务器。

　　【用户认证阶段】

　　经认证的服务器发送一个提问给客户，客户则返回(数字)签名后的提问和其公开密钥，从而向服务器提供认证。

　　【握手过程】

　　SSL 协议既用到了公钥加密技术又用到了对称加密技术，对称加密技术虽然比公钥加密技术的速度快，可是公钥加密技术提供了更好的身份认证技术。

　　①客户端的浏览器向服务器传送客户端SSL 协议的版本号，加密算法的种类，产生的随机数。

　　②服务器向客户端传送SSL 协议的版本号，加密算法的种类，随机数以及其他相关信息，同时服务器还将向客户端传送自己的证书。

　　③客户利用服务器传过来的信息验证服务器的合法性，证书是否过期，发行服务器证书的CA 是否可靠，发行者证书的公钥能否正确解开服务器证书的“发行者的数字签名”

　　④客户端随机产生一个用于后面通讯的“对称密码”，然后用服务器的公钥对其加密，传给服务器。

　　⑦服务器和客户端用相同的主密码，即对称密钥用于SSL 协议的安全数据通讯的加解密通讯

　　【https隧道】

　　建立连接时客户端采用服务器的公开密钥对发送数据加密，代理就无法读取http首部，也就不知道将请求转向何处;

　　https ssl隧道协议允许客户端先告知代理欲连接的服务器和端口，即通过connect方法明文发送端点信息，代理建立同服务器的tcp连接，客户端直接采用此隧道同服务器通信;

　　隧道：通过http连接发送非http流量

　　【上述相关名词解释】

　　(1)密钥：改变密码行为的数字化参数;

　　对称密钥加密：编码、解码采用同一个密钥，通信双方对话前一定要有一个共享的保密密钥;破解者需要遍历每一个可能密钥;

　　公开密钥加密：使用两个非对称密钥，分别用于编码和解码，前者是公共的，后者只有本地主机保存;RSA为MIT发明的公开密钥加密系统;

　　(2)数字签名

　　即加密的校验和，可防止报文被篡改;

　　1 A将变长报文提取为定长摘要，对其应用签名函数(使用用户的私钥作参数)，将签名附加在报文末尾;

　　2 B接收报文时对签名进行检查，使用公开密钥进行反函数，若拆包后摘要与明文摘要不匹配，说明报文被篡改或没有使用A的私钥;

　　(3)数字证书

　　包含：对象名;过期时间;证书发布者;公开密钥;数字签名;大部分证书都使用X.509 V3格式;

　　通过https建立一个安全web事务后，浏览器会主动获取服务器的数字证书，若没有证书则安全连接失败;

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