《浏览器原理》学习笔记Day76

HTTPS：浏览器如何验证数字证书？

数字证书申请流程

如何向一个 CA 机构申请数字证书？
首先极客时间填写了一张含有自己身份信息的表单，身份信息包括了自己公钥、站点资料、公司资料等信息，然后将其提交给了 CA 机构；CA 机构会审核表单中内容的真实性；审核通过后，CA 机构会拿出自己的私钥，对表单的内容进行一连串操作，包括了对明文资料进行 Hash 计算得出信息摘要， 利用 CA 的私钥加密信息摘要得出数字签名，最后将数字签名也写在表单上，并将其返还给极客时间，这样就完成了一次数字证书的申请操作。
流程如下图：

浏览器验证证书的流程

在浏览器和服务器建立HTTPS链接的过程中，浏览器首先会向服务器请求数字证书，之后浏览器要做的第一件事就是验证数字证书。
具体地讲，浏览器需要验证证书的有效期、证书是否被CA吊销、证书是否是合法的CA机构颁发的。
第一部分就是验证证书的有效期。
第二部分就是验证数字证书是否被吊销了。

• 下载吊销机构列表- CRL
• 在线验证方式- OCSP

最后验证数字证书是否是CA机构颁发的。

• 首先，浏览器利用证书的原始信息计算出信息摘要；
• 然后，利用 CA 的公钥来解密数字证书中的数字签名，解密出来的数据也是信息摘要；
• 最后，判断这两个信息摘要是否相等就可以了。

浏览器是怎么获取到 CA 公钥的？

通常，当你部署 HTTP 服务器的时候，除了部署当前的数字证书之外，还需要部署 CA 机构的数字证书，CA 机构的数字证书包括了 CA 的公钥，以及 CA 机构的一些基础信息。
因此，极客时间服务器就有了两个数字证书

• 给极客时间域名的数字证书；

• 给极客时间签名的 CA 机构的数字证书。
  然后在建立 HTTPS 链接时，服务器会将这两个证书一同发送给浏览器，于是浏览器就可以获取到 CA 的公钥了。
  如果有些服务器没有部署 CA 的数字证书，那么浏览器还可以通过网络去下载 CA 证书，不过这种方式多了一次证书下载操作，会拖慢首次打开⻚面的请求速度，一般不推荐使用。

  证明 CA 机构的合法性

  这里并没有一个非常好的方法来证明 CA 的合法性，妥协的方案是，直接在操作系统中内置这些 CA 机构的数字证书，如下图所示：

我们将所有 CA 机构的数字证书都内置在操作系统中，这样当需要使用某 CA 机构的公钥时，我们只需要依据 CA 机构名称，就能查询到对应的数字证书了，然后再从数字证书中取出公钥。
不过这种方式依然存在问题，因为在实际情况下，CA 机构众多，因此操作系统不可能将每家 CA 的数字证书都内置进操作系统。

数字证书链

于是人们又想出来一个折中的方案，将颁发证书的机构划分为两种类型，根 CA(Root CAs)和中间 CA(Intermediates CAs)，通常申请者都是向中间 CA 去申请证书的，而根 CA 作用就是给中间CA做认证，一个根CA会认证很多中间的CA，而这些中间CA又可以去认证其他的中间CA。
因此，每个根 CA 机构都维护了一个树状结构，一个根 CA 下面包含多个中间 CA，而中间CA 又可以包含多个中间 CA。这样就形成了一个证书链，你可以沿着证书链从用户证书追溯到根证书。

如何验证根证书的合法性

其实浏览器的判断策略很简单，它只是简单地判断这个根证书在不在操作系统里面，如果在，那么浏览器就认为这个根证书是合法的，如果不在，那么就是非法的。
如果某个机构想要成为根 CA，并让它的根证书内置到操作系统中，那么这个机构首先要通过 WebTrust 国际安全审计认证。
什么是 WebTrust 认证？
WebTrust 是由两大著名注册会计师协会 AICPA（美国注册会计师协会）和 CICA（加拿大注册会计师协会）共同制定的安全审计标准，主要对互联网服务商的系统及业务运作逻辑安全性、保密性等共计七项内容进行近乎严苛的审查和鉴证。 只有通过 WebTrust 国际安全审计认证，根证书才能预装到主流的操作系统，并成为一个可信的认证机构。

此文章为5月Day8学习笔记，内容来源于极客时间《浏览器原理》，学习使我快乐，每天进步一点点💪💪