HTTPS 加密算法原理机制解析
作者:网络转载 发布时间:[ 2015/8/18 11:01:07 ] 推荐标签:http 软件测试 WEB开发
2. 服务器
让我们以Windows为例。若要查看操作系统支持哪些密钥算法,可以运行gpedit.msc,依次进入”Computer Configuration” -> ”Administrative Templates” -> “Network” -> “SSL Configuration Settings”,这时可以在窗口右边看到”SSL Cipher Suite Order”项:
点击该项后进入”SSL Cipher Suite Order”。这里可以看到操作系统支持的Cipher的集合,以及对不同Cipher的排序
如果需要调整这里排序,或者去掉一些弱的Cipher,可以点击左上角的“Enabled”,然后在“Options”中重写编辑Cipher的列表。如果喜欢命令行,可以通过下面的Powershell命令修改密钥算法套件:
Set-ItemProperty -path HKLM:/SOFTWARE/Policies/Microsoft/Cryptography/Configuration/SSL/0001002 -name Functions -value "XXX,XXX,XXX"
那么Cipher的这一长串名字是什么含义呢?其实,每种Cipher的名字里包含了四部分信息,分别是
密钥交换算法,用于决定客户端与服务器之间在握手的过程中如何认证,用到的算法包括RSA,Diffie-Hellman,ECDH,PSK等
加密算法,用于加密消息流,该名称后通常会带有两个数字,分别表示密钥的长度和初始向量的长度,比如DES 56/56, RC2 56/128, RC4 128/128, AES 128/128, AES 256/256
报文认证信息码(MAC)算法,用于创建报文摘要,确保消息的完整性(没有被篡改),算法包括MD5,SHA等。
PRF(伪随机数函数),用于生成“master secret”。
完全搞懂上面的内容似乎还需要一本书的介绍(我已经力不从心了)。不过大致了解一下,有助于理解Cipher的名字,比如前面服务器发回给客户端的Cipher : TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA 。从其名字可知,它是
基于TLS协议的;
使用ECDHE、RSA作为密钥交换算法;
加密算法是AES(密钥和初始向量的长度都是256);
MAC算法(这里是哈希算法)是SHA。
熟悉了Cipher名字背后的含义后,让我们看看像IIS这样的Web服务器如何选择一个密钥算法呢?假如浏览器发来的密钥算法套件为[C1, C2, C3],而Windows Server支持的套件为[C4, C2, C1, C3]时,C1和C2都是同时被双方支持的算法,IIS是优先返回C1,还是C2呢?答案是C2。IIS会遍历服务器的密钥算法套件,取出第一个C4,发现浏览器并不支持;接下来取第二个C2,这个被浏览器支持!于是,IIS选择了C2算法,并将它包含在一个“ServerHello”握手协议中,发回给客户端。这有了图5中的结果。
3. 选择
作为浏览器的使用者,你可以让浏览器只能访问支持TLS 1.2协议的站点,以获得更好的安全性,以及更差的体验。作为服务器的维护者,似乎将强壮的Cipher排在前面是正确的选择。在前不久,我们开发的一个Web报税系统在一次由第三方进行的安全检查中,被报出的问题之一是服务器默认的Cipher太弱(RC4-based),于是我们使用了AES-based的Cipher,但是密钥长度只是选择了128,而不是256,背后的担忧主要来自于性能——加密与解密是CPU密集型操作,我们担心到报税忙季时,过强的Cipher会带来性能问题。
其实像Amazon和Google这些互联网公司都在使用RC4-based的加密算法。这又是一次理论与实践的交锋。至于这次对于的线上系统所做的调整会不会对性能产生影响,几个月后能见分晓了。
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