七夕之夜，想和另一半聊一些私密的話，如何保證聊天內容不被黑客窺探，看完此文，終于略知一二了。

一、初級階段：信息裸傳

特點：在網絡上傳遞明文;

黑客定理一：網絡上傳遞的數據是不安全的，網絡屬于黑客公共場所，能被截取。

如何改進呢?很容易想到，先加密，再傳輸。

二、進階階段：傳輸密文

特點：

• 服務端和客戶端先約定好加密算法，加密密鑰;
• 客戶端，傳輸前用約定好的密鑰加密;
• 傳輸密文;
• 服務端，收到消息后用約定好的密鑰解密;

黑客定理二：

客戶端是不安全的，屬于黑客本地范疇，能被逆向工程。

任何客戶端與服務端提前約定好的算法與密鑰都是不安全的，那如何改進呢?不能固定密鑰，一個用戶一個密鑰。

三、中級階段：一人一密，服務端生成密鑰

特點：

• 客戶端和服務端提前約定好加密算法，在傳遞消息前，先協商密鑰;
• 客戶端，請求密鑰;
• 服務端，返回密鑰;
• 然后用協商密鑰加密消息，傳輸密文;

這么傳輸安全么?

答案是否定的。

• 根據黑客定理一，網上傳輸的內容是不安全的，于是乎，黑客能得到加密key=X;
• 根據客定理二，客戶端和服務端提前約定的加密算法是不安全的，于是乎，黑客能得到加密算法;
• 于是乎，黑客截取后續傳遞的密文，可以用對應的算法和密鑰解密;

應該如何優化呢?

根本上，密鑰不能在網絡上直接傳輸。

四、再進階階段：一人一密，客戶端確定密鑰，密鑰不再傳輸

特點：

• 協商的密鑰無需在網絡傳輸;
• 使用“具備用戶特性的東西”作為加密密鑰，例如：用戶密碼的散列值;
• 一人一密，每個人的密鑰不同;
• 然后密鑰加密消息，傳輸密文;
• 服務端從db里獲取這個“具備用戶特性的東西”，解密;

黑客定理三：用戶客戶端內存是安全的，屬于黑客遠端范疇，認為是安全的。

畫外音：中了木馬，電腦被控制了另說。

使用“具備用戶特性的東西”作為加密密鑰，一人一密，是安全的。但這仍不是最優方案。

五、高級階段：一次一密，密鑰協商

每次通信前，都進行密鑰協商，一次一密。

密鑰協商過程，如下圖所述，需要隨機生成三次動態密鑰：

• 兩次非對稱加密密鑰(公鑰，私鑰);
• 一次對稱加密密鑰;此稱為，安全信道建立的“三次握手”，安全信道建立之后，再進行密文發送。

密鑰交換的步驟為：

(1) 服務端隨機生成公私鑰對(公鑰pk1，私鑰pk2)，并將公鑰pk1傳給客戶端;

畫外音：此時黑客能截獲pk1。

(2) 客戶端隨機生成公私鑰對(公鑰pk11，私鑰pk22)，并將公鑰pk11，通過pk1加密，傳給服務端，服務端收到密文，用私鑰pk2解密，得到pk11;

畫外音：此時黑客能截獲密文，也知道是通過pk1加密的，但由于黑客不知道私鑰pk2，是無法解密的。

(3) 服務端隨機生成對稱加密密鑰key=X，用pk11加密，傳給客戶端，客戶端收到密文，用私鑰pk22解密，可到key=X;

畫外音：同理，黑客由密文無法解密出key。

至此，安全信道建立完畢，后續通訊用key=X加密，以保證信息的安全性。

六、總結

信息安全方案設計三大假設：

• 網絡上傳遞的數據是不安全的，能被截取;
• 用戶客戶端是不安全的，屬于黑客本地范疇，能被逆向工程;
• 客戶端內存是安全的，屬于黑客遠端范疇，可以認為是安全的;

對于信息安全傳輸的不同階段：

• 明文消息傳遞如同裸奔，不安全;
• 客戶端和服務端提前約定加密算法和密鑰，不安全;畫外音：好多公司都是這么實現的=_=。
• 一人一密，服務端隨機生成密鑰，發送給客戶端，不安全;
• 一人一密，客戶端使用“具備用戶特性的東西”作為加密密鑰，安全;
• 一次一密，三次握手建立安全信道，安全;

好了，這下可以嘿嘿嘿了。

對了，很多公司說，我們絕不存儲，絕不窺探用戶聊天記錄，你信不?

【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創稿件，轉載請聯系原作者】

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