聊聊HTTPS与Android安全

“互联网仍然处于开端的开端阶段(the beginning of its beginning)”《失控》——凯文.凯利

HTTPS是什么?

HTTPS并不是一个单独的协议,而是对工作在一加密连接(SSL/TLS)上的常规HTTP协议。通过在TCP和HTTP之间加入TLS(Transport Layer Security)来加密 。(注: TLS为新版本的SSL)

为何需要HTTPS?不使用SSL/TLS的HTTP通信,就是不加密的通信。所有信息明文传播,带来了三大风险。 – 窃听风险(eavesdropping):第三方可以获知通信内容。 – 篡改风险(tampering):第三方可以修改通信内容。 – 冒充风险(pretending):第三方可以冒充他人身份参与通信。

SSL/TLS协议是为了解决这三大风险而设计的。那么SSL/TLS如何解决这三大风险呢?

加密传播,防第三方窃听 HTTPS一般使用的加密与HASH算法如下: – 非对称加密算法:RSA,DSA/DSS – 对称加密算法:AES,RC4,3DES – HASH算法:MD5,SHA1,SHA256

对称加密

对称加密的最大风险在于密钥一旦泄露,那么被截获的信件内容就会被破解.

非对称加密

具有校验机制,防止被篡改使用HASH算法进行校验内容是否被篡改。配备数字证书,防止身份被冒充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。

数字证书是一个文件。此文件保存了加密过的用户的信息及公钥。

数字证书在HTTPS的什么时候会用上呢?这里就要提到HTTPS握手。

HTTPS握手过程

服务端返回的数字证书(此为用户证书),客户端(浏览器)会进行如下验证:

1)遍历计算机以及浏览器中保存的根证书(Root CA)和中间证书(Intermediate CA),若其中某个根证书或中间证书的公钥可以解开server端的证书,获得server的公钥和server域名. 否则握手失败。整个HTTPS通信的唯一核心保障就是可信的根证书。2) 判断证书中的域名是否和正在访问的域名相同。否则认证失败,浏览器会提示证书不可信。但是握手加密依然可以继续。

通过上述的握手过程可以知道,非对称密钥只是用来加密传输对称密钥的。因为可以保证传输中的对称密钥在传输的过程中无法被破解。所以握手之后的内容通信就是安全的。

握手过程中涉及到两种证书:

Https握手时Server发给Client的证书成为用户证书 Client所在计算机中原本保存的根证书(ROOT CA)和中间证书(Intermediate CA)Android开发中使用的Https

当Android端有使用https的需求的时候,如果继续保持http的方式进行网络请求,就容易出现连接失败的问题。这是因为大多数情况下,Https服务器所使用的根证书是自签名的。如果设备的信任证书列表中不包含此签名机构,就会连接失败。出现这样的问题。

一般有两种解决方案:

让HttpClient信任所有的服务器证书,这种方法安全性则差一些,但实现相对简单。在发起Https连接之前,,将服务器证书加到HttpClient的信任证书列表中,这个相对来说比较复杂一些,很容易出错;

下面讲解第一种的实现原理。

当实例化HttpClinet对象时要绑定https连接所使用的端口号,这里绑定了443(443是https默认的端口号,就像http的默认端口是80)。

信任所有证书

一个常见的信任所有证书的Https请求,这里我们以baidu的为例。

() {String https = “https://www.baidu.com/”;try {SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance(“TLS”);sslContext.init(null, new TrustManager[] { new ITrustManager() }, new SecureRandom());HttpsURLConnection.setDefaultSSLSocketFactory(sslContext.getSocketFactory());HttpsURLConnection.setDefaultHostnameVerifier(new IHostnameVerifier());HttpsURLConnection conn = (HttpsURLConnection) new URL(https).openConnection();conn.setDoOutput(true);conn.setDoInput(true);conn.connect();BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(conn.getInputStream()));StringBuffer sb = new StringBuffer();String line;while ((line = br.readLine()) != null)sb.append(line);text.setText(sb.toString());} catch (Exception e) {Log.e(this.getClass().getName(), e.getMessage());}}/*** 此类是用于主机名验证的基接口。* 在握手期间,如果 URL 的主机名和服务器的标识主机名不匹配,则验证机制可以回调此接口的实现程序来确定是否应该允许此连接。* 策略可以是基于证书的或依赖于其他验证方案。* 当验证 URL 主机名使用的默认规则失败时使用这些回调。** @author zhoushengtao**/{/*** 验证主机名和服务器验证方案的匹配是可接受的。** (这里我们所有的都接受)** @param hostname – 主机名* @param session – 到主机的连接上使用的 SSLSession** @return 如果主机名是可接受的,则返回 true*/(String hostname, SSLSession session) {Log.d(“https_test”, “verify hostname = ” + hostname );for (String name : session.getValueNames()) {Log.d(“https_test”, “verify session “+ name +” = ” + session.getValue(name));}return true;}}/*** 此接口的实例管理使用哪一个 X509 证书来验证远端的安全套接字。* 决定是根据信任的证书授权、证书撤消列表、在线状态检查或其他方式做出的。** @author zhoushengtao**/{/**** 给出同位体提供的部分或完整的证书链,构建到可信任的根的证书路径,* 并且返回是否可以确认和信任将其用于基于验证类型的客户端 SSL 验证。* 验证类型由实际使用的证书确定。* 例如,如果使用 RSAPublicKey,则 authType 应为 “RSA”。检查是否大小写敏感的。** @param chain – 同位体的证书链* @param authType – 基于客户端证书的验证类型* @throws CertificateException – 如果证书链不受此 TrustManager 信任。**/(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException {Log.d(“https_test”, “checkClientTrusted authType = ” + authType);for (X509Certificate certificate : chain) {Log.d(“https_test”, “checkClientTrusted certificate = ” + certificate.toString());}}/*** 给出同位体提供的部分或完整的证书链,构建到可信任的根的证书路径,* 并且返回是否可以确认和信任将其用于基于验证类型的服务器 SSL 验证。* 验证类型是表示为一个 String 的密码套件的密钥交换算法部分,例如 “RSA”、”DHE_DSS”。** 注:对于一些可输出的密码套件,密钥交换算法是在运行时的联络期间确定的。* 例如,对于 TLS_RSA_EXPORT_WITH_RC4_40_MD5,当临时的 RSA 密钥* 用于密钥交换时 authType 应为 RSA_EXPORT,当使用来自服务器证书的密钥时 authType* 应为 RSA。检查是否大小写敏感的。** @param chain – 同位体的证书链* @param authType – 使用的密钥交换算法* @throws CertificateException – 如果证书链不受此 TrustManager 信任。*/(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException {Log.d(“https_test”, “checkServerTrusted authType = ” + authType);for (X509Certificate certificate : chain) {Log.d(“https_test”, “checkServerTrusted certificate = ” + certificate.toString());}}/*** 返回受验证同位体信任的认证中心的数组。** @return 可接受的 CA 发行者证书的非 null(可能为空)的数组。*/@Overridepublic X509Certificate[] getAcceptedIssuers() {return null;}}受信任的Https请求

当然信任所有的证书,风险性还是很大的。

你可以很有个性,但某些时候请收敛。

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