SSL为什么不直接用公钥加密数据?

2022-10-04    分类: 网站建设

SSL为什么不直接用公钥加密数据?

当网站安装SSL证书后,建立连接的过程会发生改变,安全性大幅提高,其原理就是利用非对称加密传输会话密钥,再通过会话密钥加密客户端与服务器之间传输的数据。

问题来了,为什么不直接使用公钥加密数据,而是先用公钥加密会话密钥,再通过会话密钥加密数据呢?岂不是画蛇添足,多此一举。

我们先来看看网站安装SSL证书后,客户端与服务器建立连接的过程。

SSL为什么不直接用公钥加密数据?

客户端提交https请求 服务器响应请求,把证书公钥发给客户端 客户端验证证书公钥的有效性 验证通过后,生成一个会话密钥 使用SSL证书的公钥,加密该会话密钥,并发送给服务器 服务器收到加密数据后,使用私钥解密,得到会话密钥 客户端与服务器利用该会话密钥,加密要传输的数据,进行通信

当客户端成功验证了SSL证书公钥的有效性后,便可以直接通过该公钥加密数据,与服务器传输数据,为什么还需要多出很多步骤出来呢?

其实这主要是为了解决速率太慢的问题。

RSA公钥算法的签名算法、验证算法耗时以及每秒所能完成的计算量如下:

我们以RSA 2048为例,普通电脑完成一次签名操作需要4.097毫秒,也就是说一秒钟可以完成的加密了为244.1*2048=499916.8bit/second=499.917kbps。

如此慢的速率,用户肯定无法接受。

非对称加密虽然安全性很高,但速率太慢是它一个致命的缺点。

对称加密恰恰相反,虽然安全性差,但速率很高。

SSL证书的智慧就体现在这里。首先利用非对称加密的高安全性,传输AES对称加密的密钥,服务器解密后,通信双方便有了会话密钥,这个会话密钥因为是通过RSA这一非对称算法进行加密的,不会被第三人监听或者窃取很安全。

此后丢掉速率很难的非对称加密,直接使用对称加密算法通信即可。

我们可以举一个更容易理解的例子。

A和B在不同的两个地方,他们想互相运送珍贵的货物,运送途中必须保证货物的安全。

他们现在有两种运输方式可以选择,一种是飞机,一种是货车。

A和B所在的地方很奇怪,陆路运输公司会配备专门的安保人员,而航空运输没有,所以经常发生劫机事件,陆路运输则比较安全。

迫于无奈,A和B只能选择陆路运输,但时间长了,它们发现这样做效率太低。经过调查发现,只要按照特定的航线航行,就不会发生劫机事件。

于是,B想了一个好办法,使用陆路运输将航线图运送到A的手中,A知道航线后,双方再使用航空运输,既能保证速度,又能保证安全性,一举两得。

从另一方面说,不使用公钥直接加密数据,也是为了安全考虑。假如直接使用公钥加密,一旦服务器私钥被获取,那么所有通信内容都将被解密,极其不安全。

如果公钥加密的是会话密钥,即便私钥被获取,由于通信内容是采用会话密钥进行加密的,第三人也无法解密数据。

文章题目:SSL为什么不直接用公钥加密数据?
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