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分类: 网络与安全

2008-08-10 23:09:36


Secure socket layer(SSL)协议最初由Netscape企业发展,现已成为网络用来鉴别网站和网页浏览者身份,以及在浏览器使用者及网页服务器之间进行加密通讯的全球化标准。由于SSL技术已建立到所有主要的浏览器和WEB服务器程序中,因此,仅需安装数字证书,或服务器证书就可以激活服务器功能了。
      
SSL原理篇


   RSA公钥加密在计算机产业中被广泛使用在认证和加密。可以从RSA Data Security Inc.获得的RSA公钥加密许可证。公钥加密是使用一对非对称的密码加密或解密的方法。每一对密码由公钥和私钥组成。公钥被广泛发布。私钥是隐密的,不公开。用公钥加密的数据只能够被私钥解密。反过来,使用私钥加密的数据只能用公钥解密。这个非对称的特性使得公钥加密很有用。
  
  使用公钥加密法认证
  
  认证是一个身份认证的过程。在下列例子中包括甲和乙,公钥加密会非常轻松地校验身份。符号{数据} key意味着"数据"已经使用密码加密或解密。假如甲想校验乙的身份。乙有一对密码,一个是公开的,另一个是私有的。乙透露给甲他的公钥。甲产生一个随机信息发送给乙。 甲——〉乙:random-message
  
  乙使用他的私钥加密消息,返回甲加密后的消息。 乙——〉甲:{random-message}乙的私钥
  
  甲收到这个消息然后使用乙的以前公开过的公钥解密。他比较解密后的消息与他原先发给乙的消息。如果它们完全一致,就会知道在与乙说话。任意一个中间人不会知道乙的私钥,也不能正确加密甲检查的随机消息。
  
  除非你清楚知道你加密的消息。用私钥加密消息,然后发送给其他人不是一个好主意。因为加密值可能被用来对付你,需要注意的是:因为只有你才有私钥,所以只有你才能加密消息。所以,代替加密甲发来的原始消息,乙创建了一个信息段并且加密。信息段取自随机消息(random-message)并具有以下有用的特性:
  
  1. 这个信息段难以还原。任何人即使伪装成乙,也不能从信息段中得到原始消息;
  
  2. 假冒者将发现不同的消息计算出相同的信息段值;
  
  3. 使用信息段,乙能够保护自己。他计算甲发出的随机信息段,并且加密结果,并发送加密信息段返回甲。甲能够计算出相同的信息段并且解密乙的消息认证乙。
  
  这个技术仅仅描绘了数字签名。通过加密甲产生的随机消息,乙已经在甲产生的消息签名。因此我们的认证协议还需要一次加密。一些消息由乙产生:
  
  甲——〉乙:你好,你是乙么?
  
  乙——〉甲:甲,我是乙
  
  {信息段[甲,我是乙] } 乙的私钥
  
  当你使用这个协议,乙知道他发送给乙的消息,他不介意在上面签名。他先发送不加密的信息,"甲,我是乙。",然后发送信息段加密的消息版本。甲可以非常方便地校验乙就是乙,同时,乙还没有在他不想要的信息上签名。
  
  提交公钥
  
  那么,乙怎样以可信的方式提交他的公钥呢?看看认证协议如下所示:
  
  甲——〉乙:你好
  
  乙——〉甲:嗨,我是乙,乙的公钥
  
  甲——〉乙:prove it
  
  乙——〉甲:甲,我是乙 {信息段[甲,我是乙] } 乙的私钥
  
  在这个协议下,任何人都能够成为"乙"。所有你所要的只是公钥和私钥。你发送给甲说你就是乙,这样你的公钥就代替了乙的密码。然后,你发送用你的私钥加密的消息,证明你的身份。甲却不能发觉你并不是乙。 为了解决这个问题,标准组织已经发明了证书。一个证书有以下的内容:
  
  * 证书的发行者姓名
  
  * 发行证书的组织
  
  * 标题的公钥
  
  * 邮戳
  
  证书使用发行者的私钥加密。每一个人都知道证书发行者的公钥(这样,每个证书的发行者拥有一个证书)。证书是一个把公钥与姓名绑定的协议。通过使用证书技术,每一个人都可以检查乙的证书,判断是否被假冒。假设乙控制好他的私钥,并且他确实是得到证书的乙,就万事大吉了。
  
  这些是修订后的协议:
  
  甲——〉乙:你好
  
  乙——〉甲:嗨,我是乙,乙的校验
  
  甲——〉乙:prove it
  
  乙——〉甲:甲,我是乙 {信息段[甲, 我是乙] } 乙的私钥
  
  现在当甲收到乙的第一个消息,他能检查证书,签名(如上所述,使用信息段和公钥解密),然后检查标题(乙的姓名),确定是乙。他就能相信公钥就是乙的公钥和要求乙证明自己的身份。乙通过上面的过程,制作一个信息段,用一个签名版本答复甲。甲可以校验乙的信息段通过使用从证书上得到的公钥并检查结果。
  
  如果一个黑客,叫H
  
  甲——〉H:你好
  
  H——〉不能建立一个令甲相信的从乙的消息。
  
  交换密码(secret)
  
  一旦甲已经验证乙后,他可以发送给乙一个只有乙可以解密、阅读的消息:
  
  甲——〉乙:{secret}乙的公钥
  
  唯一找到密码的方法只有使用乙的私钥解码上述的信息。交换密码是另一个有效使用密码加密的方法。即使在甲和乙之间的通讯被侦听,只有乙才能得到密码。
  
  使用密码作为另一个secret-key增强了网络的安全性,但是这次这是一个对称的加密算法(例如DES、RC4、IDE甲)。因为甲在发送给乙之前产生了密码,所以甲知道密码。乙知道密码因为乙有私钥,能够解密甲的信息。但他们都知道密码,他们都能够初始化一个对称密码算法,而且开始发送加密后的信息。这儿是修定后的协议:
  
  甲——〉乙:你好
  
  乙——〉甲:嗨,我是乙,乙的校验
  
  甲——〉乙:prove it
  
  乙——〉甲:甲,我是乙 {信息段[甲,我是乙] }乙的私钥
  
  甲——〉乙:ok 乙,here is a secret {secret}乙的公钥
  
  乙——〉甲:{some message}secret-key
  
  黑客窃听
  
  那么如果有一个恶意的黑客H在甲和乙中间,虽然不能发现甲和乙已经交换的密码,但能干扰他们的交谈。他可以放过大部分信息,选择破坏一定的信息(这是非常简单的,因为他知道甲和乙通话采用的协议)。
  
  甲——〉H:你好
  
  H——〉乙:你好
  
  乙——〉H:嗨,我是乙,乙的校验
  
  H——〉甲:嗨,我是乙,乙的校验
  
  甲——〉H:prove it
  
  H——〉乙:prove it
  
  乙——〉H:甲,我是乙 {信息段[甲,我是乙] }乙的私钥
  
  H——〉甲:甲,我是乙 {信息段[甲,我是乙] }乙的私钥
  
  甲——〉H:ok 乙,here is a secret {secret} 乙的公钥
  
  H——〉乙:ok 乙,here is a secret {secret} 乙的公钥
  
  乙——〉H:{some message}secret-key
  
  H——〉甲:Garble[{some message}secret-key ]
  
  H忽略一些数据不修改,直到甲和乙交换密码。然后H干扰乙给甲的信息。在这一点上,甲相信乙,所以他可能相信已经被干扰的消息并且尽力解密。
  
  需要注意的是,H不知道密码,他所能做的就是毁坏使用秘钥加密后的数据。基于协议,H可能不能产生一个有效的消息。但下一次呢?
  
  为了阻止这种破坏,甲和乙在他们的协议中产生一个校验码消息(message authentication code)。一个校验码消息(MAC)是一部分由密码和一些传输消息产生的数据。信息段算法描述的上述特性正是它们抵御H的功能:
  
  MAC= Digest[some message,secret ]
  
  因为H不知道密码,他不能得出正确的值。即使H随机干扰消息,只要数据量大,他成功的机会微乎其微。例如,使用HD5(一个RSA发明的好的加密算法),甲和乙能够发送128位MAC值和他们的消息。H猜测正确的MAC的几率将近1/18,446,744,073,709,551,616约等于零。
  
  这是又一次修改后的协议:
  
  甲——〉乙:你好
  
  乙——〉甲:嗨,我是乙,乙的校验
  
  甲——〉乙:prove it
  
  乙——〉甲:嗨,我是乙,乙的校验
  
  甲,我是乙
  
  {信息段[甲,我是乙] } 乙的私钥
  
  ok 乙,here is a secret {secret} 乙的公钥
  
  {some message,MAC}secret-key
  
  现在H已经无技可施了。他干扰了得到的所有消息,但MAC计算机能够发现他。甲和乙能够发现伪造的MAC值并且停止交谈。H不再能与乙通讯。
   
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