HTTPS 通信的密码学演进：保障信息传输安全的上篇

密码学，这个看似神秘的术语，却与我们的日常生活息息相关，它保障着我们信息传输的安全。本文将带领大家踏上一段加密解密的演进之旅，探寻 HTTPS 通信中密码学的变迁。

加密，顾名思义，就是将信息进行编码，使其成为不可读的密文，只有拥有密钥的人才能将其解密。在互联网通信中，加密技术被广泛应用于保障信息的安全传输，而 HTTPS 便是其中一项重要的技术。

HTTPS（超文本传输安全协议）是 HTTP 协议的安全版本，它在 HTTP 协议的基础上增加了 SSL/TLS（安全套接字层/传输层安全协议）加密层，为数据传输提供保密性、完整性和真实性。

在 HTTPS 通信中，密码学扮演着至关重要的角色。它负责加密和解密数据，确保信息在传输过程中不被窃听或篡改。随着技术的发展，密码学算法也在不断演进，以应对日益复杂的网络安全威胁。

SSL/TLS 协议的演变

SSL/TLS 协议是 HTTPS 通信的核心。该协议经过多次演变，从最初的 SSL 1.0 到目前的 TLS 1.3，不断提升着安全性。

SSL 协议于 1994 年首次发布，它使用对称加密算法 RC4 进行加密，密钥长度为 40 位或 128 位。然而，随着计算能力的提升，RC4 加密算法的安全性受到质疑。

1999 年，TLS 1.0 协议诞生，它引入了更安全的非对称加密算法 RSA，密钥长度为 1024 位。此后，TLS 协议不断升级，TLS 1.1 于 2006 年发布，TLS 1.2 于 2008 年发布，均进一步增强了加密算法和安全性。

2018 年，TLS 1.3 协议正式发布，它采用了椭圆曲线加密（ECC）算法，密钥长度为 256 位，加密强度远超 RSA。此外，TLS 1.3 还引入了新的握手协议，进一步简化了加密过程，提升了通信效率。

加密算法的演进

在 HTTPS 通信中，加密算法扮演着至关重要的角色。随着计算能力的提升，加密算法也不断演进，以应对更加复杂的网络攻击。

在 SSL/TLS 协议中，对称加密算法负责加密和解密数据，而非对称加密算法负责协商加密密钥。

对称加密算法

对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，这种密钥一般是随机生成的。常用的对称加密算法包括：

• RC4
• AES
• 3DES

AES（高级加密标准）是目前最为流行的对称加密算法，它被广泛应用于各种安全应用中。

非对称加密算法

非对称加密算法使用两把不同的密钥：公钥和私钥。公钥可以公开发布，用于加密数据，而私钥必须保密，用于解密数据。常用的非对称加密算法包括：

• RSA
• ECC

RSA（Rivest-Shamir-Adleman）算法是目前最为流行的非对称加密算法，它被广泛应用于数字签名和密钥交换中。

ECC（椭圆曲线加密）算法是一种基于椭圆曲线的非对称加密算法，它比 RSA 算法更加安全，并且具有更短的密钥长度。

PKI 基础设施

在 HTTPS 通信中，PKI（公钥基础设施）基础设施扮演着至关重要的角色。它负责管理和颁发公钥证书，为数字签名和身份验证提供支持。

PKI 基础设施由以下组件组成：

• 证书颁发机构（CA）：负责颁发和管理公钥证书。
• 根证书：位于 PKI 信任链顶端的证书，它是由受信任的 CA 颁发的。
• 中间证书：位于根证书和网站证书之间的证书，它是由根 CA 或其他中间 CA 颁发的。
• 网站证书：颁发给网站，包含网站的公钥和相关信息。

在 HTTPS 通信中，网站证书用于证明网站的身份，确保用户正在访问正确的网站。当浏览器访问一个 HTTPS 网站时，它会检查网站证书的有效性和可信度，如果证书有效且可信，浏览器会建立一个安全的加密连接。