七夕之夜，想和另一半聊一些私密的話，如何保證聊天內(nèi)容不被黑客窺探，看完此文，終于略知一二了。

一、初級(jí)階段：信息裸傳

特點(diǎn)：在網(wǎng)絡(luò)上傳遞明文;

 

黑客定理一：網(wǎng)絡(luò)上傳遞的數(shù)據(jù)是不安全的，網(wǎng)絡(luò)屬于黑客公共場(chǎng)所，能被截取。

如何改進(jìn)呢?很容易想到，先加密，再傳輸。

二、進(jìn)階階段：傳輸密文

特點(diǎn)：

• 服務(wù)端和客戶端先約定好加密算法，加密密鑰;
• 客戶端，傳輸前用約定好的密鑰加密;
• 傳輸密文;
• 服務(wù)端，收到消息后用約定好的密鑰解密;

黑客定理二：

客戶端是不安全的，屬于黑客本地范疇，能被逆向工程。

任何客戶端與服務(wù)端提前約定好的算法與密鑰都是不安全的，那如何改進(jìn)呢?不能固定密鑰，一個(gè)用戶一個(gè)密鑰。

三、中級(jí)階段：一人一密，服務(wù)端生成密鑰

特點(diǎn)：

• 客戶端和服務(wù)端提前約定好加密算法，在傳遞消息前，先協(xié)商密鑰;
• 客戶端，請(qǐng)求密鑰;
• 服務(wù)端，返回密鑰;
• 然后用協(xié)商密鑰加密消息，傳輸密文;

這么傳輸安全么?

答案是否定的。

• 根據(jù)黑客定理一，網(wǎng)上傳輸?shù)膬?nèi)容是不安全的，于是乎，黑客能得到加密key=X;
• 根據(jù)客定理二，客戶端和服務(wù)端提前約定的加密算法是不安全的，于是乎，黑客能得到加密算法;
• 于是乎，黑客截取后續(xù)傳遞的密文，可以用對(duì)應(yīng)的算法和密鑰解密;

應(yīng)該如何優(yōu)化呢?

根本上，密鑰不能在網(wǎng)絡(luò)上直接傳輸。

四、再進(jìn)階階段：一人一密，客戶端確定密鑰，密鑰不再傳輸

特點(diǎn)：

• 協(xié)商的密鑰無需在網(wǎng)絡(luò)傳輸;
• 使用“具備用戶特性的東西”作為加密密鑰，例如：用戶密碼的散列值;
• 一人一密，每個(gè)人的密鑰不同;
• 然后密鑰加密消息，傳輸密文;
• 服務(wù)端從db里獲取這個(gè)“具備用戶特性的東西”，解密;

 

黑客定理三：用戶客戶端內(nèi)存是安全的，屬于黑客遠(yuǎn)端范疇，認(rèn)為是安全的。

畫外音：中了木馬，電腦被控制了另說。

使用“具備用戶特性的東西”作為加密密鑰，一人一密，是安全的。但這仍不是最優(yōu)方案。

五、高級(jí)階段：一次一密，密鑰協(xié)商

每次通信前，都進(jìn)行密鑰協(xié)商，一次一密。

密鑰協(xié)商過程，如下圖所述，需要隨機(jī)生成三次動(dòng)態(tài)密鑰：

• 兩次非對(duì)稱加密密鑰(公鑰，私鑰);
• 一次對(duì)稱加密密鑰;此稱為，安全信道建立的“三次握手”，安全信道建立之后，再進(jìn)行密文發(fā)送。

密鑰交換的步驟為：

 

(1) 服務(wù)端隨機(jī)生成公私鑰對(duì)(公鑰pk1，私鑰pk2)，并將公鑰pk1傳給客戶端;

畫外音：此時(shí)黑客能截獲pk1。

(2) 客戶端隨機(jī)生成公私鑰對(duì)(公鑰pk11，私鑰pk22)，并將公鑰pk11，通過pk1加密，傳給服務(wù)端，服務(wù)端收到密文，用私鑰pk2解密，得到pk11;

畫外音：此時(shí)黑客能截獲密文，也知道是通過pk1加密的，但由于黑客不知道私鑰pk2，是無法解密的。

(3) 服務(wù)端隨機(jī)生成對(duì)稱加密密鑰key=X，用pk11加密，傳給客戶端，客戶端收到密文，用私鑰pk22解密，可到key=X;

畫外音：同理，黑客由密文無法解密出key。

至此，安全信道建立完畢，后續(xù)通訊用key=X加密，以保證信息的安全性。

六、總結(jié)

信息安全方案設(shè)計(jì)三大假設(shè)：

• 網(wǎng)絡(luò)上傳遞的數(shù)據(jù)是不安全的，能被截取;
• 用戶客戶端是不安全的，屬于黑客本地范疇，能被逆向工程;
• 客戶端內(nèi)存是安全的，屬于黑客遠(yuǎn)端范疇，可以認(rèn)為是安全的;

對(duì)于信息安全傳輸?shù)牟煌A段：

• 明文消息傳遞如同裸奔，不安全;
• 客戶端和服務(wù)端提前約定加密算法和密鑰，不安全;畫外音：好多公司都是這么實(shí)現(xiàn)的=_=。
• 一人一密，服務(wù)端隨機(jī)生成密鑰，發(fā)送給客戶端，不安全;
• 一人一密，客戶端使用“具備用戶特性的東西”作為加密密鑰，安全;
• 一次一密，三次握手建立安全信道，安全;

好了，這下可以嘿嘿嘿了。

對(duì)了，很多公司說，我們絕不存儲(chǔ)，絕不窺探用戶聊天記錄，你信不?

【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】

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