之前架设涉及 SSL 的服务，经常发现不知道自己在干嘛。在网上找教程一步一步照着操作完成的，不知道原理。 最近几天。。。理顺了一下，可能跟实际有误差。

加密原理

非对称加密

这个当然是整套机制的基础，私钥公钥，用一个加密，用另一个就能解密。不过有个东西容易引起歧义：公钥并不是一定是公开的，很多情况下，公钥只是说可以明码传输的。非对称加密的性质，导致别人就算获取公钥，也无法解密公钥加密的内容。

非对称加密通讯

A <-> B 通讯 1、假设 B 有了 A 的公钥，那么 B 就可以向 A 发送加密内容，无法解密。 （但是别人如果截获了公钥，依然可以解密 A 发送给 B 的内容，所以实际上，A 基本不再发送什么重要内容了。） 2、B 很开心的给 A 发送了 B 的公钥。 （使用 A 的公钥加密传输，只有 A 能解析出 B 的公钥。） 这样一来，使用 B 的密钥对，就可以实现加密传输了，其他人谁都无法解密。

对称加密通讯和 KEY 交换

假如我想使用对称加密算法咋办，比如 AES，两者需要一个公共密钥，那就需要 KEY 交换。 费马小定理能得出一个奇怪的公式：已知两个数 C 和 P，P 是大素数（或者大素数的倍数），而 C 通常是 2。 (C ^ X MOD P) ^ Y MOD P == (C ^ Y MOD P) ^ X MOD P ==> KEY 那对 A 来说，拿着 X，把 (C ^ X MOD P) 给 B，B 也把 (C ^ Y MOD P) 给 A，两人就都拿到 KEY 了。 然后两个就可以愉快地使用对称加密算法如 AES 加密了。 因为 P 是素数，就算别人知道 C 和 P，也非常难从 (C ^ X MOD P) 里弄出 X 来，更别提 KEY 了。但费马小定理又能实现出一个线性复杂度的 PowMod 算法，所以加密成本很低，破解成本很高。 关于 C 为什么通常是 2，我觉得也是计算成本考虑，2^E，只需要位移操作。

证书原理

证书内容

一个证书一般至少有公钥和身份信息。证书是别人授权的，则还有授权人信息和签名。签名是由授权人私钥加密，只有用授权人的公钥才能解密。

证书授权人（CA）

证书授权人的证书通常预装在操作系统中，认为是可信的。

服务器如何证明自己

通常需要同时出示两份证书服务器的证书和授权人的证书。（有时候，系统会自动去寻找授权人证书，另当别论） 客户端验证过程大概如下： 1、授权人的证书跟自己预装的授权人证书比较，如果找到一样的，则证明“授权人证书”是真的。 2、用 “授权人证书” 的公钥去解密被签名的部分，解密成功了，说明签名是真的。 3、签名通常包含了“服务器证书”的 HASH 值，如果一致，说明 “服务器证书” 是被授权人认真过的。 4、服务器证书里有一些身份信息，比如域名，如果跟请求的一致，说明服务器是真的。 5、利用服务器证书里的公钥，跟服务器进一步通讯。 整个逻辑只有一个潜在问题：证书不是唯一的，比如一个域名，可以有多个证书，别人申请一个假的咋办。 目前 “根证书授权人” 会通过一些方式审核申请人，比如域名证书，会要求邮件验证，邮箱必须跟域名注册信息一致。

如何成为“证书授权人”

“证书授权人” 可以分为 “根证书授权人” 和 “中间证书授权人”。 “根证书授权人” 只有公认的那么几家，有的 “根证书授权人” 只出现在部分操作系统里。 企业来说，如果服务对象是自己的员工，可以要求员工在电脑上预装证书，也可以成为 “中间证书授权人”，“中间证书授权人” 理论上可以无数个。 证书链就是这么运作的。

自签名证书

自签名证书可以认为就是没人证明的证书。要跟服务器通信，要么客户端预装自签名证书，要么客户端无视证书错误（容易遭到中间人攻击）。

证书信息

证书里一些东西，比如国家、省、组织名称、通用名称，在不同证书里不同要求，很多是不能留空的，有些是必须写得跟授权人一致。 通用名称是最常用的，比如域名证书，域名就写在通用名称里面。

常见操作

以 OPENSSL 为例 windows 下建议先执行 set RANDFILE=.rnd

生成私钥公钥对（自签名证书）

openssl req -new -x509 -nodes -out crt.pem -keyout key.pem 生成一个 X509 格式的私钥，证书（公钥）为 crt.pem，私钥为 key.pem。 注意 crt.pem 如果后缀改为 .crt，是可以在 Windows 上直接识别安装的。 crt.pem 和 key.pem 可以配置在 NGINX、SQUID 等服务上，crt.pem 会被直接传给客户端。 注意，虽然 SSL 支持各种算法和格式，但是最好按照常理出牌。。。。 ### 生成私钥
openssl genrsa -out key.pem 2048 生成 2048 位 RSA 私钥。目前比较常见的是 1204 位和 2048 位，2048 位用的越来越多。Google、OpenSSH 默认都 2048 了。 ### 利用私钥生成证书（公钥）
openssl req -new -x509 -key key.pem -out ca.crt ### 用 CA 密钥给别人的证书签名 生成证书请求
openssl req -new -key server.key -out server.csr 签名
openssl ca -in server.csr -out server.crt -cert ca.crt -keyfile ca.key server.crt 就是签名后的证书，包含了签名和证书。 证书链
cat ca.crt >> server.crt 真的只要 cat 就可以。

常见应用场景

在 SSL 连接建立后，理论上任何 SOCKET 信息都可以通过 SSL 传输，跟 TCP 更是基本没差异，所以老协议移植性很高。

已有服务的 SSL 化

比如 HTTPS，SMTP on SSL，FTP on SSL。 注意，有些是跟 SSH 的相关服务容易搞混的，比如 FTP on SSL 和 SFTP。

新的基于 SSL 的服务

加密现在基本处于硬需了，貌似现在是个协议都支持 SSL。 SPDY、各种 VPN。

各种软件的加密通讯

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