如何破解Https非对称加密？

吴阴天2024-03-252025-03-07

作为一个不知天高地厚的骇客，我想要获取某个网站和用户之间交流的所有数据。
恰好，我能完全控制他们交换数据所用的路由器，来看看我怎么拿到我想要的东西…

https是什么？

一般我们访问内网设备的时候，都是使用http://192.168.X.X 进行访问，不同设备之间交换数据全部使用明文。但当我们需要将设备暴露给外网进行访问的时候，就需要给http后面加上一个s，这个s代表TLS/SSL协议。
当我们使用Https时，客户端通过TCP三次握手与服务端建立连接之后，还会有一个额外的加密阶段。
在加密完成后，客户端与服务端会分别得到一个相同的会话秘钥，以此来加密解密之后传输的数据。

也就是说，就算使用了https协议，最后还是使用公钥进行对称加密。
那么只要我们拿到这个公钥，不就可以破解获取客户端与服务端之间交换的数据了吗？

TLS四次握手

这个加密的过程，叫做TLS四次握手，只要从中作梗，或许就能达成我们想要的目的。

第一次握手

在第一次握手时，客户端会告诉服务端它支持什么加密协议（TLS 1.2），使用怎样的加密套件（RSA），以及一个客户端随机数client_random。
看起来重点是这个client_random，不过由于我们劫持了中间路由器，这些东西我们可以轻易拿到。

第二次握手

在第二次握手的过程中，服务端会返回确定使用的加密协议和加密套件，并返回一个服务端随机数server_random和服务器证书。
这个我们也可以拿到。

第三次握手

客户端拿到证书后，从证书中取出服务器公钥，生成一个随机数pre_master_key，并用服务器公钥加密后发送给服务器。
然后用已有的3个随机数进行计算（比如RSA），得到一个会话秘钥。并将目前为止的通信内容生成一个摘要（finished报文），用会话秘钥加密后发送给服务器校验。

第四次握手

服务端使用服务端私钥解密，得到客户端的pre_master_key，集齐这三个随机数后，使用同样的算法（比如约好的RSA），得到会话秘钥。同样将迄今为止的通信数据生成一个摘要（finished报文），发送给客户端做校验。

四次握手之后，客户端与服务器都拥有了会话秘钥，之后就使用这个会话秘钥进行对称加密通信了。

如何破解？

看图可得，破解的关键在于pre_master_random，只要我们可以解密，就可以用三个随机数和RSA计算出会话秘钥。
可以做到吗？

非对称加密

Https的非对称加密，就体现在客户端用公钥加密pre_master_random，服务端用私钥解密。

为什么能用公钥加密不能用公钥解密？
比如说模运算，计算5^2 mod 7，很容易得出4。
但是通过5^X mod 7 = 4，来计算X则很难，如果不是7而是一个更大的数字如2162163849，以当今的算力，需要计算很多年。
这也是为什么不干脆使用非对称加密来加密内容。

那为什么会有私钥？
比如说，上面的模运算，通过欧拉定理且在特定情况下是会变得有些“可逆”的。
但凭我的数学是理解不了的，就不解释了。

所以想通过破解加密后的pre_master_random来计算得到会话秘钥是几乎不可能的。

CA证书机构

那如果我们从证书下手呢？仿造一个证书，这样，客户端用我们仿制的公钥进行加密，这样我们就可以用自己解密出pre_master_random。
也不可行。
证书是由服务器公钥经过CA颁发的CA私钥加密得来的。
而客户端拿到证书后，是需要向CA请求对应服务器域名的CA公钥来解密得到服务器公钥的。
因此，伪造证书也是不可行的。