七夕之夜，如何保证私密信息不泄露？

2020-08-26 11:01:13

七夕之夜，想和另一半聊一些私密的话，如何保证聊天内容不被黑客窥探，看完此文，终于略知一二了。

一、初级阶段：信息裸传

特点：

（1）在网络上传递明文；

黑客定理一：

网络上传递的数据是不安全的，网络属于黑客公共场所，能被截取。

如何改进呢？

很容易想到，先加密，再传输。

二、进阶阶段：传输密文

特点：

（1）服务端和客户端先约定好加密算法，加密密钥；

（2）客户端，传输前用约定好的密钥加密；

（3）传输密文；

（4）服务端，收到消息后用约定好的密钥解密；

黑客定理二：

客户端是不安全的，属于黑客本地范畴，能被逆向工程。

任何客户端与服务端提前约定好的算法与密钥都是不安全的，那如何改进呢？

不能固定密钥，一个用户一个密钥。

三、阶段：一人一密，服务端生成密钥

特点：

（1）客户端和服务端提前约定好加密算法，在传递消息前，先协商密钥；

（2）客户端，请求密钥；

（3）服务端，返回密钥；

（4）然后用协商密钥加密消息，传输密文；

这么传输安全么？

答案是否定的。

（1）根据黑客定理一，网上传输的内容是不安全的，于是乎，黑客能得到加密key=X；

（2）根据客定理二，客户端和服务端提前约定的加密算法是不安全的，于是乎，黑客能得到加密算法；

（3）于是乎，黑客截取后续传递的密文，可以用对应的算法和密钥解密；

应该如何优化呢？

根本上，密钥不能在网络上直接传输。

四、再进阶阶段：一人一密，客户端确定密钥，密钥不再传输

特点：

（1）协商的密钥无需在网络传输；

（2）使用“具备用户特性的东西”作为加密密钥，例如：用户密码的散列值；

（3）一人一密，每个人的密钥不同；

（4）然后密钥加密消息，传输密文；

（5）服务端从db里获取这个“具备用户特性的东西”，解密；

黑客定理三：

用户客户端内存是安全的，属于黑客远端范畴，认为是安全的。

画外音：中了木马，电脑被控制了另说。

使用“具备用户特性的东西”作为加密密钥，一人一密，是安全的。但这仍不是优方案。

五、阶段：一次一密，密钥协商

每次通信前，都进行密钥协商，一次一密。

密钥协商过程，如下图所述，需要随机生成三次动态密钥：

（1）两次非对称加密密钥（公钥，私钥）；

（2）一次对称加密密钥；

此称为，安全信道建立的“三次握手”，安全信道建立之后，再进行密文发送。

密钥交换的步骤为：

（1）服务端随机生成公私钥对(公钥pk1，私钥pk2)，并将公钥pk1传给客户端；

画外音：此时黑客能截获pk1。

（2）客户端随机生成公私钥对(公钥pk11，私钥pk22)，并将公钥pk11，通过pk1加密，传给服务端，服务端收到密文，用私钥pk2解密，得到pk11；

画外音：此时黑客能截获密文，也知道是通过pk1加密的，但由于黑客不知道私钥pk2，是无法解密的。

（3）服务端随机生成对称加密密钥key=X，用pk11加密，传给客户端，客户端收到密文，用私钥pk22解密，可到key=X；

画外音：同理，黑客由密文无法解密出key。

至此，安全信道建立完毕，后续通讯用key=X加密，以保证信息的安全性。

六、总结

信息安全方案设计三大假设：

（1）网络上传递的数据是不安全的，能被截取；

（2）用户客户端是不安全的，属于黑客本地范畴，能被逆向工程；

（3）客户端内存是安全的，属于黑客远端范畴，可以认为是安全的；

对于信息安全传输的不同阶段：

（1）明文消息传递如同裸奔，不安全；

（2）客户端和服务端提前约定加密算法和密钥，不安全；

画外音：好多公司都是这么实现的=_=。

（3）一人一密，服务端随机生成密钥，发送给客户端，不安全；

（4）一人一密，客户端使用“具备用户特性的东西”作为加密密钥，安全；

（5）一次一密，三次握手建立安全信道，安全；

好了，这下可以嘿嘿嘿了。

对了，很多公司说，我们绝不存储，绝不窥探用户聊天记录，你信不？

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架构师之路

创建时间：2019-12-19 10:54:22

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