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面试题——对称加密和非对称加密

分类: 文章 • 2025-04-19 19:55:33

面试题高频：https和http的区别，对称加密和非对称加密的了解。

http

概念

  • http协议是应用层的协议，又称：超文本传输协议（Hypertext transfer protocal），是浏览器和万维网（WWW）服务器之间通信的规则
  • 默认端口：TCP 80

特点

  • 无连接

虽然http协议是基于TCP传输的，TCP是面向连接的，但是http协议本身是无连接的。意思是，通信双方在交换http报文之前不需要先建立http连接。在完成TCP连接之后，客户端发送http请求报文，服务器处理完客户端请求，回送http响应报文，之后就断开连接，释放TCP连接。采用这种方式可以节省时间，尽快将资源释放以服务其他客户端，而数据的可靠传输交给TCP去完成。

问题：如果网页比较复杂，里面有很多图片、视频，每次点击这些图片或视频都需要建立一次TCP，然后再进行http请求，效率就比较低。

解决办法：后面提出了keep-alive，这个功能使客户端到服务器端的连接持续有效求，避免重新建立连接。

  • 无状态

http协议对事务处理没有记忆能力。也就是说，同一个客户第二次访问同一个服务器上的页面时，服务器响应时间与第一次被访问时一样，因为服务器不记得这个客户。这意味着每个请求都是独立的，无状态特性使得服务器更容易支持大量并发的http请求。

问题：如果一个客户端后续的访问需要用到之前的信息，则必须重传，导致每次请求会传输大量重复的内容。比如：购物网站。

解决办法：1、Cookie：保持登录信息到用户下次与服务器的对话。2、Session：当客户端访问服务器时，服务器根据需求设置session，将会话信息保留在服务器上，同时将sessionId传递给客户端浏览器，客户端将sessionId保留在内存中，以后浏览器每次请求都会带上这个sessionId，服务器根据这个sessionId，就能获取客户端的数据信息。

以下是WWW的工作过程：

客户端(浏览器)                        服务器(WWW服务器)

---------------建立TCP连接---------------(三次握手)

-----1、请求文档(http请求报文)------>

<----2、响应文档(http响应报文)------

----------------释放TCP连接---------------(四次挥手)

https

概念

  • https是http的扩展，这个s是security的意思，相比http，更安全，是因为它在传输层使用了安全协议：安全套接字层SSL(Secure Socket Layer).
  • 默认端口：使用SSL的443端口
  • 在发送方，SSL接收应用层的数据（如HTTP或IMAP报文），对数据进行加密，然后送往TCP套接字。在接收方，SSL从TCP套接字读取数据，解密之后把数据交给应用层。

应用层（http）

 应用层（http）
SSL
TCP TCP
IP IP

                                                                              HTTP                        HTTPS          

安全协议

  • 运输层的安全协议有SSL,TLS（Transport Layer Security），处在应用层和传输层之间。

SSL工作过程

当客户点击网站链接进行TCP连接后，先进行浏览器和服务器之间的握手协议，完成加密算法的协商和会话秘钥的传递，然后进行安全传输。大致过程如下：

（1）协商加密算法。浏览器向服务器发送自己的SSL版本号和一些可选的加密算法，B从中选定自己支持的算法，并告知A

（2）服务器鉴别。服务器向A发送一个包含其RSA公钥的的数字证书，A使用该证书的认证机构CA的公开发布的RSA公钥对其进行验证

（3）会话秘钥计算。A随机产生一个秘密数，用B的RSA公钥加密发送给B。双方根据协商的算法产生一个共享的对称会话秘钥。

（4）安全数据传输。双方用会话秘钥加密和解密之间传送的数据。

下图显示的是SSL建立会话的过程（非对称加密）。

 

面试题——对称加密和非对称加密

对称加密和非对称加密

然后，就涉及到具体的加密算法了。

对称加密

  • 加密方和解密方使用相同的秘钥
  • 常用的算法：
    • DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合。
    • 3DES（Triple DES）：是基于DES，对一块数据用三个不同的**进行三次加密，强度更高。
    • AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高面试题——对称加密和非对称加密
  • 特点：速度快，适合大数量级的加解密，安全性中等
  • 问题：秘钥管理比较难

非对称加密

  • 加密方和解密方使用不同的秘钥（每一端都拥有一对秘钥：公钥和私钥）
  • 常用的算法：
    • RSA：由 RSA 公司发明，是一个支持变长**的公共**算法，需要加密的文件块的长度也是可变的
    • DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是一种标准的 DSS（数字签名标准）
    • ECC（Elliptic Curves Cryptography）：椭圆曲线密码编码学

面试题——对称加密和非对称加密

  • 特点：秘钥容易管理
  • 问题：速度慢，适合小数据量或数据签名

简单的加密设计： 用**对原文做  异或，置换，代换，移位

单向加密（散列）

  • 使用信息摘要，加密性强的散列是不可逆的，无法通过散列结果推导出原始信息。一般用于验证信息的完整性，是否被篡改。
  • MD5（Message Digest Algorithm 5）：是RSA数据安全公司开发的一种单向散列算法，非可逆，相同的明文产生相同的密文。
  • SHA（Secure Hash Algorithm）：可以对任意长度的数据运算生成一个160位的数值

 

参考：

1、谢希仁的《计算机网络》

2、Https/SSL/对称加密/非对称加密

3、对称算法和非对称算法举例

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