闪客和小宇要通过传字条的方式交流，怎样保证纸条传递到位，信息不被篡改，偷看？

1. 单钥匙锁 - 对称加解锁

给盒子配一个锁和钥匙，解锁需要钥匙，上锁也需要钥匙。
由于中间的同学没有钥匙，就无法偷窥里面的内容了，也无法篡改里面的内容。
但是好景不长，由于钥匙也是通过同学传递过去的，同学偷偷复制了一把钥匙，然后拿着钥匙，偷看内容，修改内容，放回盒子，再把盒子锁起来。

2. 双钥匙锁 - 非对称加解锁 - 防篡改

给盒子配一个锁和两把不同的钥匙 A 和 B，用钥匙 A 加锁，必须用钥匙 B 才能解锁。反过来用钥匙 B 加锁，必须用钥匙 A 才能解锁。
我每次传字条的时候，先用钥匙A加密，然后到了小宇那里，他用钥匙B解密，就可以看到内容了。
坏人只能用钥匙 B 打开盒子偷看我的内容，但是他如果想篡改内容，必须用钥匙 A 才能把盒子锁住，而钥匙 A 一直在我手里，从来没有传递过，没人知道。
当然，坏人也可以用钥匙 B 把盒子锁住，但用 B 锁住的盒子，只能用 A 去解锁，所以如果小宇用自己手里的 B 解锁时，发现解不开，就知道内容被人篡改了。

内容篡改的问题解决了，但是内容被偷看的问题还没解决！

3. 单双钥匙锁相互配合

我们可以用双钥匙锁的安全性（防篡改），把单钥匙锁的钥匙安全地传送给对方，然后之后再用单钥匙锁，高效率地通信。

  1. 由小宇设计一个双钥匙锁，配两把钥匙 C 和 D，然后把钥匙 D 给我。
  2. 我这边准备一个单钥匙锁，配一个钥匙 M，把它放在盒子里，用小宇给我的钥匙 D 加锁，传给小宇。
  3. 传送过程中，由于钥匙 D 加锁的盒子只能用钥匙 C 解锁，所以中间人无法查看和篡改内容，最终钥匙 M 被安全传送到小宇那边。
  4. 此时，我们双方都有了钥匙 M 和与之对应的单钥匙锁，而且这个钥匙 M 谁都不知道。
  5. 在此之后，我们用钥匙 M 去加密我们的信息，对方用钥匙 M 解密我们的信息，达成了安全通信的条件。

但是好景不长，中间人还是找到了破解方法

  1. 由小宇设计一个双钥匙锁，配两把钥匙 C 和 D，然后把钥匙 D 给我。
  2. 中间人没把钥匙 D 给我，而是把自己造的钥匙 Y 给了我，但我以为这是小宇给我的呢。
  3. 我这边准备一个单钥匙锁，配一个钥匙 M，把它放在盒子里，用小宇给我的钥匙（其实是坏蛋给我的钥匙 Y）加锁，传给小宇。
  4. 中间人收到加锁后的盒子，用自己的钥匙 X 轻松解了锁，因为这个锁是被 Y 锁的嘛~解锁后取出里面的钥匙 M，复制了一份，然后再用小宇的钥匙 D 加锁。
  5. 小宇用 C 解开了锁，得到里面的钥匙 M，这个的确是我给的，但小宇不知道此时已经被坏人知道了，与此同时我也不知道这个事。
  6. 于是我们用钥匙 M 加锁解锁通信，坏蛋也同样用钥匙 M 来偷窥或篡改我们的信息。

4. 班长公证

无论如何，我们第一次传输的那把钥匙，是无法进行加密的，会被中间人看到的，这是无法避免的。当时我们能不能做到，让对方可以看到，但是却无法篡改？

于是有了班长。

  1. 班长准备了一个双钥匙锁，然后配置了两把钥匙 J 和 K，然后把钥匙 K 公开让所所有人都知道。

  2. 小宇在第一次准备给我钥匙 D 时，不再直接给我了，而是找班长，把钥匙 D 放在一个盒子里，让班长用自己的钥匙 J 给加锁。

  3. 然后小宇把这个用钥匙 J 加好锁的盒子传给我，我用班长公开的钥匙 K 解锁盒子，就可以得到小宇的钥匙 D 了。

中间人可以用公开的钥匙 K 把盒子打开，看到小宇给我准备的钥匙 D。
但是他们却无法伪造钥匙 Y 传给我，因为要加锁这个盒子，必须要有钥匙 J，而钥匙 J 只有班长知道。中间人只能看到，不能修改了。

如果不能修改，我就能成功用小宇给我的真正的钥匙 D 加锁我们之后要通讯用的钥匙 M，于是这个钥匙 M 就被安全地传给了小宇，我们之后就可以用这个谁也不知道的钥匙 M，和配套的单钥匙锁，愉快地聊天了！

有钥匙的盒子只能由班长上锁，中间人无法篡改有钥匙的盒子。

5. 总结

5.1 对称加密

单钥匙就是对称加密。对称加密的速度很快，可以用于传输过程中的数据加密，防止中间人查看和篡改信息。但是如何将对称加密的秘钥安全传递过去是个问题。

5.2 非对称加密

双钥匙就是非对称加密，用于防止内容被篡改。

5.3 加密

公钥加密，私钥解密，这个叫加密

5.4 签名

私钥加密，公钥解密，这个叫签名。
刚刚的过程中，首先小宇让班长用私钥 J 加密自己的公钥 D，传给我，这是私钥加密公钥解密，这个目的就是签名，防止公钥 D 在传输过程中被别人篡改。

5.5 HTTPS解决了什么问题？

由于 HTTP 天生明文传输的特性，在 HTTP 的传输过程中，任何人都有可能从中截获、修改或者伪造请求发送，所以可以认为 HTTP 是不安全的。

5.6 简述一下HTTPS

对称加密和非对称加密搭配使用，使用CA机构对非对称加密钥匙签名，用非对称机密传输对称加密的钥匙。成功后，用对称加密钥匙传输数据。

  • 服务器通过CA机构传递双钥匙 D，保证钥匙 D 在传输过程中无法被篡改。
    CA机构先对钥匙D做签名（用私钥加密），发送给客户端，中间人虽然可以解密，看到钥匙 D，但是没办法上锁（因为私钥只在CA机构上有）
  • 客户端拿到双钥匙 D，用CA机构的公钥解密
  • 客户端拿双钥匙 D，给单钥匙 M 加密，传给服务器
  • 服务器用双钥匙 D 解密，拿到单钥匙 M
  • 然后服务器和客户端就可以用单钥匙来进行交流

参考资料