RSA算法、SSL协议学习笔记
最近学习计算机⽹络，涉及到SSL协议，我想起了去年密码学课程讲过的⾮对称加密RSA算法，结合阮⽼师的博客，写写学习笔记，这⾥再回忆⼀下。
RSA算法
RSA算法是⼀种⾮对称密码算法，所谓⾮对称，就是指该算法需要⼀对密钥，使⽤其中⼀个加密，则需要⽤另⼀个才能解密。
思想unico
（1）⼄⽅⽣成两把密钥（公钥和私钥）。公钥是公开的，任何⼈都可以获得，私钥则是保密的。
（2）甲⽅获取⼄⽅的公钥，然后⽤它对信息加密。
（3）⼄⽅得到加密后的信息，⽤私钥解密。
RSA的算法涉及三个参数，n、e1、e2。
关于n:
n是两个⼤质数p、q的积，n的⼆进制表⽰时所占⽤的位数，就是所谓的密钥长度。
traver关于e1,e2:
e1和e2是⼀对相关的值，e1可以任意取，但要求e1与(p-1）(q-1）互质；再选择e2，要求（e2e1）mod((p-1）*(q-1））=1。
密钥对：
（n，e1）,(n，e2）就是密钥对。其中(n，e1）为公钥，(n，e2）为私钥。
RSA加解密算法：
RSA加解密的算法完全相同，设A为明⽂，B为密⽂，则：A=B^e2 mod n；B=A^e1 mod n；（公钥加密体制中，⼀般⽤公钥加密，私钥解密）
e1和e2可以互换使⽤，即：A=B^e1 mod n；B=A^e2 mod n;
SSL协议
明⽂传播风险
不使⽤SSL/TLS的HTTP通信，就是不加密的通信。所有信息明⽂传播，带来了三⼤风险
（1）窃听风险（eavesdropping）：第三⽅可以获知通信内容。
（2）篡改风险（tampering）：第三⽅可以修改通信内容。
（3）冒充风险（pretending）：第三⽅可以冒充他⼈⾝份参与通信。
SSL协议优点：
（1）所有信息都是加密传播，第三⽅⽆法窃听。
（2）具有校验机制，⼀旦被篡改，通信双⽅会⽴刻发现。clever
（3）配备⾝份证书，防⽌⾝份被冒充。
开始加密通信之前，客户端和服务器⾸先必须建⽴连接和交换参数，这个过程叫做握⼿（handshake）
握⼿过程：
戏谑
第⼀步，爱丽丝给出协议版本号、⼀个客户端⽣成的随机数（Client random），以及客户端⽀持的加密⽅法。
戏谑第⼆步，鲍勃确认双⽅使⽤的加密⽅法，并给出数字证书、以及⼀个服务器⽣成的随机数（Server random）。
信任英文第三步，爱丽丝确认数字证书有效，然后⽣成⼀个新的随机数（Premaster cret），并使⽤数字证书中的公钥，加密这个随机数，发给鲍勃。
第四步，鲍勃使⽤⾃⼰的私钥，获取爱丽丝发来的随机数（即Premaster cret）。
第五步，爱丽丝和鲍勃根据约定的加密⽅法，使⽤前⾯的三个随机数，⽣成"对话密钥"（ssion key），⽤来加密接下来的整个对话过程。
1.客户端发出请求（ClientHello）抗遗忘英语单词速记
（1）⽀持的协议版本，⽐如TLS 1.0版。
fal什么意思（2）⼀个客户端⽣成的随机数，稍后⽤于⽣成"对话密钥"。
（3）⽀持的加密⽅法，⽐如RSA公钥加密。
（4）⽀持的压缩⽅法。
2.服务器响应（SeverHello）
服务器收到客户端请求后，向客户端发出回应，这叫做SeverHello。服务器的回应包含以下内容。
（1）确认使⽤的加密通信协议版本，⽐如TLS 1.0版本。如果浏览器与服务器⽀持的版本不⼀致，服务器关闭加密通信。
最好的爱（2）⼀个服务器⽣成的随机数，稍后⽤于⽣成"对话密钥"。
（3）确认使⽤的加密⽅法，⽐如RSA公钥加密。
（4）服务器证书。
3.客户端回应
mosc
客户端收到服务器回应以后，⾸先验证服务器证书。如果证书不是可信机构颁布、或者证书中的域名与实际域名不⼀致、或者证书已经过期，就会向访问者显⽰⼀个警告，由其选择是否还要继续通信。如果证书没有问题，客户端就会从证书中取出服务器的公钥。然后，向服务器发送下⾯三项信息。
（1）⼀个随机数。该随机数⽤服务器公钥加密，防⽌被窃听。
（2）编码改变通知，表⽰随后的信息都将⽤双⽅商定的加密⽅法和密钥发送。
（3）客户端握⼿结束通知，表⽰客户端的握⼿阶段已经结束。这⼀项同时也是前⾯发送的所有内容的hash值，⽤来供服务器校验。
4.服务器最后响应
（1）编码改变通知，表⽰随后的信息都将⽤双⽅商定的加密⽅法和密钥发送。
（2）服务器握⼿结束通知，表⽰服务器的握⼿阶段已经结束。这⼀项同时也是前⾯发送的所有内容的hash值，⽤来供客户端校验。
⾄此，整个握⼿阶段全部结束。接下来，客户端与服务器进⼊加密通信，就完全是使⽤普通的HTTP协议，只不过⽤"会话密钥"加密内容。握⼿阶段注意事项：
（1）⽣成对话密钥⼀共需要三个随机数。
（2）握⼿之后的对话使⽤"对话密钥"加密（对称加密），服务器的公钥和私钥只⽤于加密和解密"对话密钥"（⾮对称加密），⽆其他作⽤。
（3）服务器公钥放在服务器的数字证书之中。
防⽌公钥被篡改：
解决⽅法：将公钥放在数字证书中。只要证书是可信的，公钥就是可信的。
公钥加密计算量太⼤，如何减少耗⽤的时间？
解决⽅法：每⼀次对话（ssion），客户端和服务器端都⽣成⼀个"对话密钥"（ssion key），⽤它来加密信息。由于"对话密钥"是对称加密，所以运算速度⾮常快，⽽服务器公钥只⽤于加密"对话密钥"本⾝，这样就减少了加密运算的消耗时间。
参考⽂章：
