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非对称加密可以解决“密钥交换”的问题 。 网站秘密保管私钥 ， 在网上任意分发公钥 ， 你想要登录网站只要用公钥加密就行了 ， 密文只能由私钥持有者才能解密 。 而黑客因为没有私钥 ， 所以就无法破解密文 。
非对称加密算法的设计要比对称算法难得多 ， 在 TLS 里只有很少的几种 ， 比如 DH、DSA、RSA、ECC 等 。
- RSA 可能是其中最著名的一个 ， 几乎可以说是非对称加密的代名词 ， 它的安全性基于“整数分解”的数学难题 ， 使用两个超大素数的乘积作为生成密钥的材料 ， 想要从公钥推算出私钥是非常困难的 。 10 年前 RSA 密钥的推荐长度是 1024 ， 但随着计算机运算能力的提高 ， 现在 1024 已经不安全 ， 普遍认为至少要 2048 位 。
- ECC（Elliptic Curve Cryptography）是非对称加密里的“后起之秀” ， 它基于“椭圆曲线离散对数”的数学难题 ， 使用特定的曲线方程和基点生成公钥和私钥 ， 子算法 ECDHE 用于密钥交换 ， ECDSA 用于数字签名 。
对称加密的优点是运算速度快 ， 缺点是互联网环境下无法将密钥安全的传送给对方 。 非对称加密的优点是可以安全的将公钥传递给对方 ， 但是运算速度慢 。
看到这里 ， 你是不是认为可以抛弃对称加密 ， 只用非对称加密来实现机密性呢？
这里 TLS 把对称加密和非对称加密结合起来 ， 两者互相取长补短 ， 即能高效地加密解密 ， 又能安全地密钥交换 。 其实说穿了也很简单：
在通信刚开始的时候使用非对称算法 ， 比如 RSA、ECDHE ， 首先解决密钥交换的问题 。
然后用随机数产生对称算法使用的“会话密钥”（session key） ， 再用公钥加密 。 因为会话密钥很短 ， 通常只有 16 字节或 32 字节 ， 所以慢一点也无所谓 。
对方拿到密文后用私钥解密 ， 取出会话密钥 。 这样 ， 双方就实现了对称密钥的安全交换 ， 后续就不再使用非对称加密 ， 全都使用对称加密 。
文章插图这样混合加密就解决了对称加密算法的密钥交换问题 ， 而且安全和性能兼顾 ， 完美地实现了机密性 。
不过这只是“万里长征的第一步” ， 后面还有完整性、身份认证、不可否认等特性没有实现 ， 所以现在的通信还不是绝对安全 。
数字签名与证书黑客虽然拿不到会话密钥 ， 无法破解密文 ， 但可以通过窃听收集到足够多的密文 ， 再尝试着修改、重组后发给网站 。 因为没有完整性保证 ， 服务器只能“照单全收” ， 然后他就可以通过服务器的响应获取进一步的线索 ， 最终就会破解出明文 。
另外 ， 黑客也可以伪造身份发布公钥 。 如果你拿到了假的公钥 ， 混合加密就完全失效了 。 你以为自己是在和“某宝”通信 ， 实际上网线的另一端却是黑客 ， 银行卡号、密码等敏感信息就在“安全”的通信过程中被窃取了 。
所以 ， 在机密性的基础上还必须加上完整性、身份认证等特性 ， 才能实现真正的安全 。
摘要算法实现完整性的手段主要是摘要算法（Digest Algorithm） ， 也就是常说的散列函数、哈希函数（Hash Function） 。
你可以把摘要算法近似地理解成一种特殊的压缩算法 ， 它能够把任意长度的数据“压缩”成固定长度、而且独一无二的“摘要”字符串 ， 就好像是给这段数据生成了一个数字“指纹” 。
换一个角度 ， 也可以把摘要算法理解成特殊的“单向”加密算法 ， 它只有算法 ， 没有密钥 ， 加密后的数据无法解密 ， 不能从摘要逆推出原文 。
文章插图摘要算法实际上是把数据从一个“大空间”映射到了“小空间” ， 所以就存在“冲突”（collision ， 也叫碰撞）的可能性 ， 就如同现实中的指纹一样 ， 可能会有两份不同的原文对应相同的摘要 。 好的摘要算法必须能够“抵抗冲突” ， 让这种可能性尽量地小 。
因为摘要算法对输入具有“单向性”和“雪崩效应” ， 输入的微小不同会导致输出的剧烈变化 ， 所以也被 TLS 用来生成伪随机数（PRF ， pseudo random function） 。
你一定在日常工作中听过、或者用过 MD5（Message-Digest 5）、SHA-1（Secure Hash Algorithm 1） ， 它们就是最常用的两个摘要算法 ， 能够生成 16 字节和 20 字节长度的数字摘要 。 但这两个算法的安全强度比较低 ， 不够安全 ， 在 TLS 里已经被禁止使用了 。
稿源：(未知)
【傻大方】网址：http://www.shadafang.com/c/111J2Hc2020.html
标题：深入浅出 HTTPS (详解版)( 二 )