起因

最近被一个同事问到，在网络交互中，那部分数据需要被加密那一部分不需要被加密。我觉得这个问题有点太泛了，所以给他科普了一次常见的数据加密与应用场景的课。突然间觉得这个还挺有教育意义的。所以我还是吧这个记录一下吧。

啊，年轻犯下的错

当初我们给某个建站平台做手机客户端的时候就没有考虑这些事情，现在想想被攻击实在是太简单了。我们当初做的内容其实根本就没有数据加密的防护，所有的内容都是公开的。尴尬尴尬。

前一段时间的钓鱼Wifi是怎么做的

我想讲明白这件事情，你首先得了解一下DNS究竟是怎么工作的。作为一篇数据加密的文章呢，我就不做太多的DNS的介绍，这类介绍应该很多。简单点说，就是通过URL转换为IP的一个步骤。很多时候，连接网络之后，如果你不特殊设置，会遵循路由给你的推荐设置。比如下图，就是我电脑的截图。

当我访问网络的时候，比如说www.taobao.com那么浏览器会首先查询这个地址的IP是啥。中间的查询过程就不描述了，一般会询问道上图中的10.8.8.8这个服务器中，然后返回淘宝的正确IP地址，然后发起协议，获取网页数据。然后展示出来网页。当然这个是正常情况下，如果DNS告诉你的网址并不是正常的网址，比如说有人写的跟淘宝一毛一样的一个网站你也浑然不知道。如果你在他们网页上输入了账号密码，然后提交的话。实际上就把这个消息发送给了这个网站的制作者，达到了钓鱼的目的。对付小白用户这样肯定是一来一个准，不过大部分人在进入这个系统之后就会发现猫腻了，比如说登陆了很多次，明明账号密码都是对的却登陆不上，进入系统之后发现数据不对，比如说，我之前买的东西居然没有之前订单了。一般人就会警觉可能被钓鱼了。然后修改密码。这样钓到账号密码就已经失效了。

怎么来做一个简单高效，不容易被发现的钓鱼Wifi

怎么叫做个简单呢？就是我不用去架设各式各样的假网站，我可以直接截获真网站的各条网络协议。当然了如果路由器支持这是非常方便的事情。不过我对于这种事情并没有设么研究，咱是一个程序员。咱们考虑的当然是怎么用咱的程序解决这个问题。比如说通过反向代理某些网站，比如说反向代理淘宝。你访问我的代理跟你直接访问淘宝是一样的结果。然后我在我的代理上绑定淘宝的域名。当然了，这样做一般是没有效果的，因为访问淘宝的请求不会到我这边来，因为DNS解析并不是指向我的。但是如果这个路由器是我的，那么，我就可以让访问淘宝的请求指向我。这样一来，我就建设好了一个域名是淘宝内容也是淘宝的代理服务器，我就能拿到你所有的网络请求。这只是一个架构设想，千万别拿来做坏事，咱们只讨论技术。其实就是网络请求的截取，我们也只是简单的讨论这一种还有很多很多请求截获手段，我们就不讨论了。

怎么进行攻击防御

这个命题就变成了

怎么让攻击者拿到你的网络请求，却没有什么用

起因中也介绍了，这是一个跟一个同事讨论引起的帖子，那么，我先贴上他当时回答。他说数据加密就可以了呀。可是数据加密分很多种呀，你觉得那种数据加密在这个场景下会奇效呢？他说MD5、对称加密、非对称加密。实际上这个地方只有一种数据加密是有效的。来，让我们来分析一下哪个是有效的。

MD5

在用户密码的处理中这是一种非常常见的处理方式（尽管MD5从严格意义上来说并不属于一种加密算法，他是将内容提取样本到一个字符串。因为之前在做项目的时候，用户密码都是用这个处理的，所以作者也误认为这是一种加密算法。被多位网友热情指出，尽管他并不是一种加密算法，但是还是把他放到这里吧。因为文章已经写完了。我有懒得改，就这样吧）。但是在登陆场景下这种数据加密方式并不常用。如果使用MD5来进行登录，一般情况需要将用户密码 + 当前时间分钟戳，然后算出一个密文提交给服务器，服务器拿到信息之后，将密码 + 当前时间和当前时间的前后各一分钟算出三个结果。如果客户端提交的数据在三个数据之中，那么就登陆成功，否则就登陆失败。不过这种用法比较局限性。如果你想连用户名都隐去，这种方式是做不到的。

对称加密

首先得了解对称加密是什么，对称加密是加密解密用同一个密钥。前端在加密的时候，你肯定要在前端输出一边明文密钥。那么传送的是什么。找到你的密钥之后，你传送的数据不论是什么都可以直接进行解密。

非对称加密

这才是正规改用的方式，在服务器上公开公钥。客户端、Web页面拿到公钥之后。将内容加密，然后传送给服务器，服务器进行数据解密。这样的话，就算是被人拿到你的信息，也不怕你的数据泄露了。因为没有地方公开私钥，只有服务器自己知道。这样你的账号密码就可以得到有效的保护。

那么加密的时候，我都需要怎么处理呢？

或许你会这么想，如果我数据都要加密那得多累？服务器能够受的了吗？如果只是登陆部分进行加密，那么其他的连接信息怎么保证用户信息不背泄露呢？会不会存在特殊情况呢？这几种加密方式都什么时候会用的到呢？

举个例子

登陆

前面我们已经讲过了，有两种实现方式MD5+时间戳。或者非对称是加密方式。

注册

这个恐怕只能用非对称加密算法了。因为你得让服务器知道账号密码的原始内容，却不能让截获者知道。

其他需要身份认证的协议

一般情况下，我们的身份认证是通过一个Token（其实这个东西不一定存在什么地方，有的时候是放到Body里边的有的时候是放到Cookie的，有时候是放到Head里的，放到什么地方不重要，关键是他的意义）来做的。那么保护好这个Token就非常重要了，因为你的Token一旦被别人抓到了。那么你的消息也就泄露了。其实这个比用户名、密码来的还要更加麻烦一些。因为用户名密码你需要拿到原始明文才算数。但是Token不一样。他直接使用密文也是一样的，因为服务器解密之后会发现你上传来的数据是对的。关于这个，有几种方式来处理来让Token失效，这个一会我们在讲。

其实聊天中也比较常用

其实非对称式加密，聊天的过程中用的更多。你想，你的聊天不希望其他人看到的吧。因为毕竟这个是你的隐私呀。所以一般是两个客户端互持对方公钥，然后发送消息。不过如果传送对象是一个群，你需要发送消息给每个人。如果这个群里边有200个人，那么你需要将内容压缩成200种密文然后发送吗？那也忒费劲了。好在我们还有对称加密，我们可以首先使用非对称加密的方式，将对称加密的密钥发送给个个人，然后将内容通过对称加密加密，然后发送给个个人，让他们用之前的对称加密的密钥解密，就可以完美的解决这个问题。当然了，对于大点的内容也是一样的。因为非对称加密的性能是比不上对称加密的。

日防夜防，家贼难防

其实很多时候，自己人是比较难搞的。比如说密码的问题吧。早期的网站很多时候，账号密码就是明文的（安全意识不强，当然了早期嘛，谁都会犯错）。这个时候运营打开自家数据库。那么所有的账号密码那是一览无余呀。这种时候只能靠运营的节操来保证数据不会被偷了。就算是运营不会自己偷这部分数据。但是你要知道，总有一些黑客能够偷偷溜进服务器，偷了一块数据库。如果你有加密（不可逆加密）的话，就算拿到数据库也是没有什么用的，因为密码那一栏被干掉了。这样保证最起码，账号密码不会同时被盗。话说我的所有账号密码都基本上是一套，一套掉了，基本上全套都得换，这是意见非常恐怖的事情。（因为场景用的多了，难免会有一些你想不到，没有去改的，却给你带来比较严重的后果）

怎么让Token失效

服务器端更换密钥

因为密钥更换了，所以所有的加密使用原来公钥加密的数据都会失效。所以可以达到更换Token的目的。不过这样的确定十分明显，因为你是在同一个时间点上换的，所以所有数据都会失效，然后重新拉取凭证。这个时候服务器压力应该会很大。再一个就是没什么用，因为攻击者可以在失败之后直接获取一个新的有效Token就可以了。

客户端服务器数据协同

就是让服务器跟客户端数据保持时间上的一致性，一般情况下要求保持分钟数据相同就可以了。这样客户端算出来自己的Token + 时间分钟戳的密文，然后发送给服务器。服务器接收到密文不需要解密（因此这种是使用不可逆加密算法更为靠谱），直接算出三个结果 （Token + 当前时间和Token + 当前前后各一分钟的时间）判定用户上传的数据是否属于这三个之一，如果是属于就通过，不属于就不通过。

客户端的每一个Token都是不一样的

客户端（或者Web网页）用自己的Token + 当前的时间戳（假定不会再同一时间上有多个请求，时间戳可以定的单位更小一些或者进行排队）生成一个密文，然后发送给服务器。服务器拿到密文之后解密，获取并验证Token如果Token通过了就看时间戳是不是在上一个时间戳之后。如果不是在上一个时间戳之后，那么就验证失败好了。

后记

可能比较乱这个，我也是想到什么地方，就写到什么地方。欢迎在下方评论。

说明

MD5其实并不能算作是一种加密算法，因为加密算一半要牵扯到解密。MD5是一种摘要算法，就是从大数据块中摘取特征码的一种算法。文中将他作为一种不可逆的加密算法来看待，当然这是不准确的一种说法，望周知