本文目录一览：
- 1、HTTPS为什么安全？
- 2、中间人攻击的介绍
- 3、什么是中间人攻击
HTTPS为什么安全？
HTTPS 的实现原理
大家可能都听说过 HTTPS 协议之所以是安全的是因为 HTTPS 协议会对传输的数据进行加密，而加密过程是使用了非对称加密实现。但其实，HTTPS在内容传输的加密上使用的是对称加密，非对称加密只作用在证书验证阶段。
HTTPS的整体过程分为证书验证和数据传输阶段，具体的交互过程如下：
① 证书验证阶段
浏览器发起 HTTPS 请求
服务端返回 HTTPS 证书
客户端验证证书是否合法，如果不合法则提示告警
② 数据传输阶段
当证书验证合法后，在本地生成随机数
通过公钥加密随机数，并把加密后的随机数传输到服务端
服务端通过私钥对随机数进行解密
服务端通过客户端传入的随机数构造对称加密算法，对返回结果内容进行加密后传输
为什么数据传输是用对称加密？
首先，非对称加密的加解密效率是非常低的，而 http 的应用场景中通常端与端之间存在大量的交互，非对称加密的效率是无法接受的；另外，在 HTTPS 的场景中只有服务端保存了私钥，一对公私钥只能实现单向的加解密，所以 HTTPS 中内容传输加密采取的是对称加密，而不是非对称加密。
为什么需要 CA 认证机构颁发证书？
HTTP 协议被认为不安全是因为传输过程容易被监听者勾线监听、伪造服务器，而 HTTPS 协议主要解决的便是网络传输的安全性问题。首先我们假设不存在认证机构，任何人都可以制作证书，这带来的安全风险便是经典的 “中间人攻击” 问题。
“中间人攻击”的具体过程如下：
过程原理：
本地请求被劫持（如DNS劫持等），所有请求均发送到中间人的服务器
中间人服务器返回中间人自己的证书
客户端创建随机数，通过中间人证书的公钥对随机数加密后传送给中间人，然后凭随机数构造对称加密对传输内容进行加密传输
中间人因为拥有客户端的随机数，可以通过对称加密算法进行内容解密
中间人以客户端的请求内容再向正规网站发起请求
因为中间人与服务器的通信过程是合法的，正规网站通过建立的安全通道返回加密后的数据
中间人凭借与正规网站建立的对称加密算法对内容进行解密
中间人通过与客户端建立的对称加密算法对正规内容返回的数据进行加密传输
客户端通过与中间人建立的对称加密算法对返回结果数据进行解密
由于缺少对证书的验证，所以客户端虽然发起的是 HTTPS 请求，但客户端完全不知道自己的网络已被拦截，传输内容被中间人全部窃取。
浏览器是如何确保 CA 证书的合法性？
1. 证书包含什么信息？
颁发机构信息
公钥
公司信息
域名
有效期
指纹
……
2. 证书的合法性依据是什么？
首先，权威机构是要有认证的，不是随便一个机构都有资格颁发证书，不然也不叫做权威机构。另外，证书的可信性基于信任制，权威机构需要对其颁发的证书进行信用背书，只要是权威机构生成的证书，我们就认为是合法的。所以权威机构会对申请者的信息进行审核，不同等级的权威机构对审核的要求也不一样，于是证书也分为免费的、便宜的和贵的。
3. 浏览器如何验证证书的合法性？
浏览器发起 HTTPS 请求时，服务器会返回网站的 SSL 证书，浏览器需要对证书做以下验证：
验证域名、有效期等信息是否正确。证书上都有包含这些信息，比较容易完成验证；
判断证书来源是否合法。每份签发证书都可以根据验证链查找到对应的根证书，操作系统、浏览器会在本地存储权威机构的根证书，利用本地根证书可以对对应机构签发证书完成来源验证；
请点击输入图片描述
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判断证书是否被篡改。需要与 CA 服务器进行校验；
判断证书是否已吊销。通过CRL（Certificate Revocation List 证书注销列表）和 OCSP（Online Certificate Status Protocol 在线证书状态协议）实现，其中 OCSP 可用于第3步中以减少与 CA 服务器的交互，提高验证效率
以上任意一步都满足的情况下浏览器才认为证书是合法的。这里插一个我想了很久的但其实答案很简单的问题：
既然证书是公开的，如果要发起中间人攻击，我在官网上下载一份证书作为我的服务器证书，那客户端肯定会认同这个证书是合法的，如何避免这种证书冒用的情况？其实这就是非加密对称中公私钥的用处，虽然中间人可以得到证书，但私钥是无法获取的，一份公钥是不可能推算出其对应的私钥，中间人即使拿到证书也无法伪装成合法服务端，因为无法对客户端传入的加密数据进行解密。
4. 只有认证机构可以生成证书吗？
如果需要浏览器不提示安全风险，那只能使用认证机构签发的证书。但浏览器通常只是提示安全风险，并不限制网站不能访问，所以从技术上谁都可以生成证书，只要有证书就可以完成网站的HTTPS 传输。例如早期的 12306 采用的便是手动安装私有证书的形式实现 HTTPS 访问。
本地随机数被窃取怎么办？
证书验证是采用非对称加密实现，但是传输过程是采用对称加密，而其中对称加密算法中重要的随机数是由本地生成并且存储于本地的HTTPS
如何保证随机数不会被窃取？其实 HTTPS 并不包含对随机数的安全保证，HTTPS保证的只是传输过程安全，而随机数存储于本地，本地的安全属于另一安全范畴，应对的措施有安装杀毒软件、反木马、浏览器升级修复漏洞等。
用了 HTTPS 会被抓包吗？
HTTPS 的数据是加密的，常规下抓包工具代理请求后抓到的包内容是加密状态，无法直接查看。但是，正如前文所说，浏览器只会提示安全风险，如果用户授权仍然可以继续访问网站，完成请求。因此，只要客户端是我们自己的终端，我们授权的情况下，便可以组建中间人网络，而抓包工具便是作为中间人的代理。通常HTTPS抓包工具的使用方法是会生成一个证书，用户需要手动把证书安装到客户端中，然后终端发起的所有请求通过该证书完成与抓包工具的交互，然后抓包工具再转发请求到服务器，最后把服务器返回的结果在控制台输出后再返回给终端，从而完成整个请求的闭环。
既然 HTTPS 不能防抓包，那 HTTPS 有什么意义？
HTTPS可以防止用户在不知情的情况下通信链路被监听，对于主动授信的抓包操作是不提供防护的，因为这个场景用户是已经对风险知情。要防止被抓包，需要采用应用级的安全防护，例如采用私有的对称加密，同时做好移动端的防反编译加固，防止本地算法被破解。
总结
以下用简短的QA形式进行全文总结：
Q: HTTPS 为什么安全？
A: 因为 HTTPS 保证了传输安全，防止传输过程被监听、防止数据被窃取，可以确认网站的真实性。
Q: HTTPS 的传输过程是怎样的？
A: 客户端发起 HTTPS
请求，服务端返回证书，客户端对证书进行验证，验证通过后本地生成用于改造对称加密算法的随机数，通过证书中的公钥对随机数进行加密传输到服务端，服务端接收后通过私钥解密得到随机数，之后的数据交互通过对称加密算法进行加解密。
Q: 为什么需要证书？
A: 防止”中间人“攻击，同时可以为网站提供身份证明。
Q: 使用 HTTPS 会被抓包吗？
A: 会被抓包，HTTPS 只防止用户在不知情的情况下通信被监听，如果用户主动授信，是可以构建“中间人”网络，代理软件可以对传输内容进行解密。
分享一张详细的过程图：
中间人攻击的介绍
中间人攻击，英文全称：Man-in-the-MiddleAttack，简称MITM攻击，是一种间接的入侵攻击，这种攻击模式是通过各种技术手段将受入侵者控制的一台计算机虚拟放置在网络连接中的两台通信计算机之间，这台计算机就称为中间人。
中间人攻击是一种由来已久的网络入侵手段，并且当今仍然有着广泛的发展空间，比如：SMB会话劫持、DNS欺骗等都是典型的MITM攻击。简而言之，所谓的MITM攻击就是通过拦截正常的网络通信数据，并进行数据篡改和嗅探，而通信的双方却毫不知情。
在当下，MITM攻击越来越多样化。最初，攻击者只要将网卡设为混杂模式，伪装成代理服务器监听特定的流量就可以实现攻击，这是因为很多通信协议都是以明文来进行传输的，如HTTP、FTP、Telnet等。后来，随着交换机代替集线器，简单的嗅探攻击已经不能成功，必须先进行ARP欺骗才行。如今，越来越多的服务商开始采用加密通信，SSL是一种广泛使用的技术，HTTPS、FTSP等都是建立在其基础上的。
中间人攻击很早就成为了黑客常用的一种古老的攻击手段，并且一直到如今还具有极大的扩展空间。在网络安全方面，MITM攻击的使用是很广泛的，曾经猖獗一时的SMB会话劫持、DNS欺骗等技术都是典型的MITM攻击手段。在黑客技术越来越多的运用于以获取经济利益为目标的情况下，MITM攻击成为对网银、网游、网上交易等最有威胁并且最具破坏性的一种攻击方法。
什么是中间人攻击
中间人攻击
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在密码学和计算机安全领域中，中间人攻击（Man-in-the-middle attack ，缩写：MITM）是指攻击者与通讯的两端分别创建独立的联系，并交换其所收到的数据，使通讯的两端认为他们正在通过一个私密的连接与对方直接对话，但事实上整个会话都被攻击者完全控制。在中间人攻击中，攻击者可以拦截通讯双方的通话并插入新的内容。在许多情况下这是很简单的（例如，在一个未加密的Wi-Fi 无线接入点的接受范围内的中间人攻击者，可以将自己作为一个中间人插入这个网络）。
一个中间人攻击能成功的前提条件是攻击者能将自己伪装成每一个参与会话的终端，并且不被其他终端识破。中间人攻击是一个（缺乏）相互认证的攻击。大多数的加密协议都专门加入了一些特殊的认证方法以阻止中间人攻击。例如，SSL协议可以验证参与通讯的一方或双方使用的证书是否是由权威的受信任的数字证书认证机构颁发，并且能执行双向身份认证。
目录
1 需要通过一个安全的通道做额外的传输
2 攻击示例
3 防御攻击
4 中间人攻击的取证分析
5 其他的非加密的中间人攻击
6 实现
7 参见
8 参考资料
需要通过一个安全的通道做额外的传输
与连锁协议不同，所有能抵御中间人攻击的加密系统都需要通过一个安全通道来传输或交换一些额外的信息。为了满足不同安全通道的不同安全需求，许多密钥交换协议已经被研究了出来。
攻击示例
假设爱丽丝（Alice）希望与鲍伯（Bob）通信。同时，马洛里（Mallory）希望拦截窃会话以进行窃听并可能在某些时候传送给鲍伯一个虚假的消息。
首先，爱丽丝会向鲍勃索取他的公钥。如果Bob将他的公钥发送给Alice，并且此时马洛里能够拦截到这个公钥，就可以实施中间人攻击。马洛里发送给爱丽丝一个伪造的消息，声称自己是鲍伯，并且附上了马洛里自己的公钥（而不是鲍伯的）。
爱丽丝收到公钥后相信这个公钥是鲍伯的，于是爱丽丝将她的消息用马洛里的公钥（爱丽丝以为是鲍伯的）加密，并将加密后的消息回给鲍伯。马洛里再次截获爱丽丝回给鲍伯的消息，并使用马洛里自己的私钥对消息进行解密，如果马洛里愿意，她也可以对消息进行修改，然后马洛里使用鲍伯原先发给爱丽丝的公钥对消息再次加密。当鲍伯收到新加密后的消息时，他会相信这是从爱丽丝那里发来的消息。
1.爱丽丝发送给鲍伯一条消息，却被马洛里截获：爱丽丝“嗨，鲍勃，我是爱丽丝。给我你的公钥” -- 马洛里 鲍勃
2.马洛里将这条截获的消息转送给鲍伯；此时鲍伯并无法分辨这条消息是否从真的爱丽丝那里发来的：爱丽丝 马洛里“嗨，鲍勃，我是爱丽丝。给我你的公钥” -- 鲍伯
3.鲍伯回应爱丽丝的消息，并附上了他的公钥：爱丽丝 马洛里-- [鲍伯的公钥]-- 鲍伯
4.马洛里用自己的密钥替换了消息中鲍伯的密钥，并将消息转发给爱丽丝，声称这是鲍伯的公钥：爱丽丝-- [马洛里的公钥]-- 马洛里 鲍勃
5.爱丽丝用她以为是鲍伯的公钥加密了她的消息，以为只有鲍伯才能读到它：爱丽丝“我们在公共汽车站见面！”--[使用马洛里的公钥加密] -- 马洛里 鲍勃
6.然而，由于这个消息实际上是用马洛里的密钥加密的，所以马洛里可以解密它，阅读它，并在愿意的时候修改它。他使用鲍伯的密钥重新加密，并将重新加密后的消息转发给鲍伯：爱丽丝 马洛里“在家等我！”--[使用鲍伯的公钥加密] -- 鲍伯
7.鲍勃认为，这条消息是经由安全的传输通道从爱丽丝那里传来的。
这个例子显示了爱丽丝和鲍伯需要某种方法来确定他们是真正拿到了属于对方的公钥，而不是拿到来自攻击者的公钥。否则，这类攻击一般都是可行的，在原理上，可以针对任何使用公钥——密钥技术的通讯消息发起攻击。幸运的是，有各种不同的技术可以帮助抵御MITM攻击。
防御攻击
许多抵御中间人攻击的技术基于以下认证技术：
公钥基础建设
在PKI方案中，主要防御中间人攻击的方案就是PKI的相互认证的机制。使用这样的机制并由应用程序验证用户，用户设备验证应用程序。但在某些流氓应用的情况下，这不是很有用，所以需要注意对流氓软件应与正规软件进行区分。
更强力的相互认证，例如：
密钥（通常是高信息熵的密钥，从而更安全），或密码（通常是低的信息熵的密钥，从而降低安全性）
延迟测试，例如使用复杂加密哈希函数进行计算以造成数十秒的延迟；如果双方通常情况下都要花费20秒来计算，并且整个通讯花费了60秒计算才到达对方，这就能表明存在第三方中间人。
第二（安全的）通道的校验
一次性密码本可以对中间人攻击免疫，这是在对一次密码本的安全性和信任上创建的。公钥体系的完整性通常必须以某种方式得到保障，但不需要进行保密。密码和共享密钥有额外的保密需求。公钥可以由证书颁发机构验证，这些公钥通过安全的渠道（例如，随Web浏览器或操作系统安装）分发。公共密钥也可以经由Web在线信任进行在线验证，可以通过安全的途径分发公钥（例如，通过面对面的途径分发公钥）。
查看密钥交换协议以了解不同类别的使用不同密钥形式或密码以抵御中间人攻击的协议。
中间人攻击的取证分析
从被怀疑是中间人攻击的链接中捕捉网络数据包并进行分析可以确定是否存在中间人攻击。在进行网络分析并对可疑的SSL中间人攻击进行取证时，重要的分析证据包括：
远程服务器的IP地址
DNS域名解析服务器
X.509证书服务器
证书是自签名证书吗？
证书是由信任的颁发机构颁发的吗？
证书是否已被吊销？
证书最近被更改过吗？
在互联网上的其他的客户端是否也得到了相同的证书？
其他的非加密的中间人攻击
一个著名的非加密中间人攻击的例子是贝尔金无线路由器2003年的某一个版本所造成的。它会周期性地接管通过它的HTTP连接，阻止数据包到达目的地。并将它自己对请求的回应作为应答返回。而它发送的回应，则是在用户原本应该显示网页的地方，显示一个关于其他贝尔金产品的广告。在遭到了解技术详情的用户的强烈抗议后，这个功能被贝尔金从路由器后续版本的固件中删除。[1]
另一个典型的非加密中间人攻击的例子是“图灵色情农场”。布赖恩·华纳说，这是垃圾邮件发送者用来绕过验证码的“可以想象的攻击”。垃圾邮件发送者设置了一个色情网站，而访问这个色情网站需要用户解决一些验证问题。这些验证问题实际上是其他网站的验证问题。这样就可以达到绕开网站验证发送垃圾邮件的目的。[2]然而，Jeff Atwood指出，这次袭击仅仅是理论上的——没有任何证据指出垃圾邮件发送者曾经在2006年创建了图灵色情农场。[3]然而，2007年10月有新闻报道称，垃圾邮件发送者确实创建了一个Windows游戏，当用户键入从雅虎收到的注册邮箱验证码后，程序将奖励用户色情图片。[4]这将允许垃圾邮件发送者创建临时的免费电子邮件帐户以发送垃圾邮件。
实现
dsniff - 一个实现SSH和SSL中间人攻击的工具
Cain and Abel - Windows图形界面的工具，它可以执行中间人攻击，嗅探和ARP投毒
Ettercap - 一个基于局域网的中间人攻击工具
Karma - 一个使用802.11 Evil Twin以执行MITM攻击的工具
AirJack -一个演示802.11 MITM攻击的工具
SSLStrip一个基于SSL的MITM攻击的工具。
SSLSniff一个基于SSL的MITM攻击的工具。原本是利用一个在Internet Explorer上缺陷实现的。
Intercepter-NG -- 一个有ARP投毒攻击能力的Windows网络密码嗅探器。可以进行包括SSLStrip在内的
基于SSL的MITM攻击。
Mallory - 一个透明的TCP和UDP MiTMing代理。扩展到MITM SSL，SSH和许多其他协议。
wsniff - 一个802.11HTTP / HTTPS的基于MITM攻击的工具
安装在自动取款机银行卡插槽上的附加读卡器和安装在键盘上的附加密码记录器。
参见
浏览器中间人攻击 -一种网页浏览器中间人攻击
Boy-in-the-browser - 一个简单的Web浏览器中间人攻击
Aspidistra transmitter -英国二战“入侵”行动中使用的无线电发射器，早期的中间人攻击。
计算机安全 - 安全的计算机系统的设计。
安全性分析 - 在不完全知道加密方法的情况下破解加密后的信息。
数字签名 -一个加密文字的真实性担保，通常是一个只有笔者预计将能够执行计算的结果。
联锁协议 -一个特定的协议，在密钥可能已经失密的情况下，规避可能发生的中间人攻击。
密钥管理 - 如何管理密钥，包括生成，交换和存储密钥。
密钥协商协议 - 又称密钥交换协议，一个协商如何创建适合双方通信的密钥的协议。
相互认证 -如何沟通各方的信心创建在彼此的身份。
密码认证密钥协议 -创建使用密码钥匙的协议。
量子密码 - 量子力学的使用提供安全加密（老方法，而依靠单向函数）。
安全通道 - 一种在通信中防截获和防篡改的方式。
欺骗攻击
HTTP严格传输安全
参考资料
1. ^ Leyden, John. Help! my Belkin router is spamming me. The Register. 2003-11-07.
2. ^ Petmail Documentation: Steal People's Time To Solve CAPTCHA Challenges. [2008-05-19].
3. ^ CAPTCHA Effectiveness. 2006-10-25.
4. ^ PC stripper helps spam to spread. BBC News. 2007-10-30.
取自“中间人攻击oldid=40088488”
本页面最后修订于2016年5月13日 (星期五) 03:04。
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