CA,证书,签名一锅熟

前言

你可能已经听过很多CA机构，数字证书，签名等等一系列的东西，但是可能都不太在意，认为其根本没什么用。
作为一个前端，讲道理，你想得没错，确实没什么用，只是在学习https的时候如果理解了这些东西的话会有更好的理解。多学点东西总不会错吧~

CA是什么?

CA是Certificate Authority的缩写，也叫“证书授权中心”。
通俗一点讲，就是发证书的机构，权威机构。
打开你的ie浏览器--internet选项--内容--证书

可以看到这里有个受信任的根证书颁发机构，这些里面的颁发者就是我们所说的CA，那么这些CA是哪里来的呢？

全球权威的CA，就那么几个公司，这几个公司的证书，已经被各软件厂商设置成可信任的根证书了，内置在系统中了。至于怎么认证为权威，我就不太懂了，他们颁发证书的流程也不太清楚了，反正你就信他们就完了，如果他们出错了，就会被取消CA资格。（提一个沃通，因为乱jb发证书被取消了资格）。当浏览器判断证书颁发机构合法与否的时候，就会查看这个机构有没有存在于自己的系统内置中。

上图中还有一个中间证书颁发机构，其实这里是有一个证书链的，上面那个根证书颁发机构发一个证书给A，然后A又发了一个证书给B，那么B也是合法的，A就是这个中间证书颁发机构。根证书->A->B就是一条证书链，类似于朋友介绍朋友。

值得一提的是，我们可以自己创建证书，发给自己，自己翻身做主当CA。可以参考12306网站。

数字证书是什么？

数字证书就是互联网通讯中标志通讯各方身份信息的一串数字，提供了一种在Internet上验证通信实体身份的方式，数字证书不是数字身份证，而是身份认证机构盖在数字身份证上的一个章或印（或者说加在数字身份证上的一个签名）。它是由权威机构——CA机构，又称为证书授权（Certificate Authority）中心发行的，人们可以在网上用它来识别对方的身份。

我们可以通过下面这样来获取我们浏览中的网站的证书信息。

数字证书的内容主要有哪些呢？

• 公钥内容
• 颁发者
• 使用者
• 有效期
• 签名
• 其他信息

加密算法

提到签名之前，我们要先了解下大概的加密算法有哪些。

• 对称加密
• 非对称加密
• hash算法

对称加密

特性：加密解密用同一个密钥。像指纹锁，又可以加密又可以解密。

• 明文->通过密钥加密->密文
• 密文->通过密钥解密->明文

优点：加密很快
缺点：密钥一泄密，全部人玩完。比如一个公司公用一个密钥，你不能要求每个员工都做好了保密工作，一旦一个员工泄密了密钥，因为对称加密用的是同一把钥匙，那么所以人的密文都能被解开了。如果你要1对1用不同密钥的话，那管理密码又是另外一个难题了。

非对称加密

特性：加密和解密用的不一样的钥匙，就像传统锁，一个是锁头，一个是钥匙。

• 明文->公钥->密文
• 密文->密钥->明文

优点：跟上面那个相反，安全性更高，即使被泄露了一个员工的密钥，其他人的秘密也不会被泄露。管理密码方便。
缺点：加密很慢，比上面那个可能慢上100倍。这也是为什么HTTPS不全程使用非对称加密的原因。

hash算法

特性：单向加密，无法逆转，常见有md5。能够隐藏原始信息，像我们的密码，我们只需要对比md5后的密码是否一致，不用关心原文是什么。
讲道理，优缺点都要有对比嘛，这个没啥好对比的，所以没什么优缺点。

签名是什么？

签名是一串经过hash计算的字符。用于判断证书是否合法。

在上面我们提到了数字证书的内容，里面有一个公钥，这个公钥是啥？

CA机构拥有一对非对称加密的公钥密钥，在发证书的时候啊，就会把这个公钥给出去，他就自己偷偷保存着密钥。

CA给证书签名的流程如下：

1. 首先生成一个文件P，内容有公钥，颁发者，使用者，有效期等。
2. 然后把证书内容P经过hash算法计算，得到一个hash值H
3. 最后使用自己私藏的私钥对H进行RSA加密(非对称)，得到签名信息S

然后将内容P，签名S连成一个文件，这个文件就是所谓的数字证书了。所以数字证书里，包括证书持有者的身份信息，证书信息，证书持有人的公钥，以及签名信息。

签名有什么用？

是用来验证我们这个证书是否为权威CA机构所发或者证书是否被篡改。

现在假设客户端得到了这个证书，如何确认这个证书属于谁的呢？

• 首先，证书里有公钥，那我们可以用这个公钥解密这个签名S
  因为CA用的是RSA非对称加密，而且这个公钥是公开的。那我们根据前面介绍的加密算法中可以知道:签名S->经过公钥解密->得到H'

• 然后，我们对比这个H'和我们上一节讲到的H

  • 如果两者一致，那么就是合法的，正常的
  • 如果两者不一致，那么可能是内容被篡改或者不是由CA签发的

如果不合法呢，那么客户端就会弹出一个框，说XXX不受信任，可能潜藏危险，是否要继续前往

一般这个情况下，男性朋友都会义无反顾地选择继续前往，这是不值得提倡的。

总结

CA证书发一个证书给网站，证书里包括了一些颁发者的信息，签名以及过期时间等等信息。客户端访问网站的时候，会检查你的证书是否合法，是否被黑客篡改，通过判断用公钥解密签名后和原来的hash值是否保持一致来决定是否弹窗警告。
如有错误，请在评论区指出，顺便打个广告☞leelei的博客