http认证原理和https

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摘要认证的安全性增强如下:
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。

在安全性方面,摘要访问认证有几个缺点:
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。[2]
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)。

介绍https之前需要了解相关名词
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;
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;
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;


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:
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。
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。

SSL协议的工作流程
 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。

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