SSL為什么不直接用公鑰加密數(shù)據(jù)？
當(dāng)網(wǎng)站安裝SSL證書后，建立連接的過程會(huì)發(fā)生改變，安全性大幅提高，其原理就是利用非對(duì)稱加密傳輸會(huì)話密鑰，再通過會(huì)話密鑰加密客戶端與服務(wù)器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
問題來了，為什么不直接使用公鑰加密數(shù)據(jù)，而是先用公鑰加密會(huì)話密鑰，再通過會(huì)話密鑰加密數(shù)據(jù)呢?豈不是畫蛇添足，多此一舉。
我們先來看看網(wǎng)站安裝SSL證書后，客戶端與服務(wù)器建立連接的過程。
- 客戶端提交https請(qǐng)求
- 服務(wù)器響應(yīng)請(qǐng)求，把證書公鑰發(fā)給客戶端
- 客戶端驗(yàn)證證書公鑰的有效性
- 驗(yàn)證通過后，生成一個(gè)會(huì)話密鑰
- 使用SSL證書的公鑰，加密該會(huì)話密鑰，并發(fā)送給服務(wù)器
- 服務(wù)器收到加密數(shù)據(jù)后，使用私鑰解密，得到會(huì)話密鑰
- 客戶端與服務(wù)器利用該會(huì)話密鑰，加密要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，進(jìn)行通信
當(dāng)客戶端成功驗(yàn)證了SSL證書公鑰的有效性后，便可以直接通過該公鑰加密數(shù)據(jù)，與服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)，為什么還需要多出很多步驟出來呢?
其實(shí)這主要是為了解決速率太慢的問題。
RSA公鑰算法的簽名算法、驗(yàn)證算法耗時(shí)以及每秒所能完成的計(jì)算量如下：
我們以RSA 2048為例，普通電腦完成一次簽名操作需要4.097毫秒，也就是說一秒鐘可以完成的加密了為244.1*2048=499916.8bit/second=499.917kbps。
如此慢的速率，用戶肯定無法接受。
非對(duì)稱加密雖然安全性很高，但速率太慢是它一個(gè)致命的缺點(diǎn)。
對(duì)稱加密恰恰相反，雖然安全性差，但速率很高。
SSL證書的智慧就體現(xiàn)在這里。首先利用非對(duì)稱加密的高安全性，傳輸AES對(duì)稱加密的密鑰，服務(wù)器解密后，通信雙方便有了會(huì)話密鑰，這個(gè)會(huì)話密鑰因?yàn)槭峭ㄟ^RSA這一非對(duì)稱算法進(jìn)行加密的，不會(huì)被第三人監(jiān)聽或者竊取很安全。
此后丟掉速率很難的非對(duì)稱加密，直接使用對(duì)稱加密算法通信即可。
我們可以舉一個(gè)更容易理解的例子。
A和B在不同的兩個(gè)地方，他們想互相運(yùn)送珍貴的貨物，運(yùn)送途中必須保證貨物的安全。
他們現(xiàn)在有兩種運(yùn)輸方式可以選擇，一種是飛機(jī)，一種是貨車。
A和B所在的地方很奇怪，陸路運(yùn)輸公司會(huì)配備專門的安保人員，而航空運(yùn)輸沒有，所以經(jīng)常發(fā)生劫機(jī)事件，陸路運(yùn)輸則比較安全。
迫于無奈，A和B只能選擇陸路運(yùn)輸，但時(shí)間長了，它們發(fā)現(xiàn)這樣做效率太低。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，只要按照特定的航線航行，就不會(huì)發(fā)生劫機(jī)事件。
于是，B想了一個(gè)好辦法，使用陸路運(yùn)輸將航線圖運(yùn)送到A的手中，A知道航線后，雙方再使用航空運(yùn)輸，既能保證速度，又能保證安全性，一舉兩得。
從另一方面說，不使用公鑰直接加密數(shù)據(jù)，也是為了安全考慮。假如直接使用公鑰加密，一旦服務(wù)器私鑰被獲取，那么所有通信內(nèi)容都將被解密，極其不安全。
如果公鑰加密的是會(huì)話密鑰，即便私鑰被獲取，由于通信內(nèi)容是采用會(huì)話密鑰進(jìn)行加密的，第三人也無法解密數(shù)據(jù)。
