Https 交互時序圖：

HTTPS 通信中結合 RSA 和 AES 加密的流程，本質是利用 RSA 的安全特性交換 AES 密鑰，再用高效的 AES 加密實際數據傳輸。

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HTTPS 交互核心流程（TLS/SSL 握手）

1. 建立 TCP 連接

• 客戶端通過 TCP 三次握手連接服務器的 443 端口。

2. TLS/SSL 握手（密鑰協商階段）

• Client Hello
  客戶端發送支持的功能列表：TLS 版本、支持的加密套件（如 TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384）、客戶端隨機數（Client Random）。

• Server Hello
  服務器選擇加密套件（如 RSA + AES-256），并發送：

  • 服務器隨機數（Server Random）
  • 數字證書（含服務器的 RSA 公鑰，由 CA 簽發）。

• 客戶端驗證證書
  客戶端用 CA 公鑰驗證證書合法性（防中間人攻擊）。

• Pre-Master Secret 生成與加密（RSA 核心步驟）

  • 客戶端生成 Pre-Master Secret（46 字節隨機數）。
  • 用服務器的 RSA 公鑰加密 Pre-Master Secret → 得到 Encrypted Pre-Master Secret。
  • 發送 Client Key Exchange 消息（包含加密后的 Pre-Master Secret）。

• 服務器解密 Pre-Master Secret（RSA 核心步驟）
  服務器用 RSA 私鑰解密獲得 Pre-Master Secret。

• 生成會話密鑰（AES 密鑰的誕生）
  客戶端和服務器分別用以下三個參數生成相同的 Master Secret：

  Master Secret = PRF(Pre-Master Secret, "master secret", Client Random + Server Random)  
  

  再根據 Master Secret 派生出 AES 對稱密鑰（如 AES-256 密鑰）和 MAC 密鑰。

• 切換加密模式通知
  雙方發送 Change Cipher Spec 消息，宣告后續通信使用協商的密鑰加密。

• 握手完成驗證
  雙方發送加密的 Finished 消息，驗證握手過程是否一致且未被篡改。

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3. 加密數據傳輸（AES 核心階段）

• 應用數據加密

  • 客戶端用協商的 AES 密鑰加密 HTTP 請求（如 AES-GCM 模式加密 + 完整性校驗）。
  • 發送加密后的數據到服務器。

• 服務器解密與響應

  • 服務器用相同的 AES 密鑰解密請求。
  • 處理請求后，再用 AES 密鑰加密響應數據返回給客戶端。

• 客戶端解密響應
  客戶端用 AES 密鑰解密響應，獲得明文內容。

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為什么結合 RSA 和 AES？

階段	RSA 作用	AES 作用	優勢
密鑰交換	加密傳輸 Pre-Master Secret（短數據）	-	非對稱加密保證密鑰安全交換
數據傳輸	-	加密實際 HTTP 數據（長數據）	對稱加密速度快，適合大數據量
安全性	解決密鑰分發問題	提供高效加密	兼顧安全性與性能

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關鍵安全設計解析

1. RSA 保護 AES 密鑰

   • Pre-Master Secret 是 AES 密鑰的“種子”，由 RSA 公鑰加密后傳輸，僅服務器私鑰可解密。
   • 即使攻擊者截獲流量，也無法破解 Pre-Master Secret（RSA 數學難題保障）。

2. 前向保密（可選增強）
   現代 TLS 常用 ECDHE-RSA 替代 RSA 密鑰交換：

   • ECDHE 生成臨時會話密鑰，即使服務器 RSA 私鑰泄漏，歷史會話仍安全。
   • RSA 僅用于簽名認證（不直接加密密鑰）。

3. AES 高效加密

   • AES-256 提供 256 位密鑰強度，加密速度快（比 RSA 快千倍以上）。
   • 工作模式（如 GCM）同時提供加密和完整性校驗。

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總結

• RSA 用于信任鏈建立和安全交換 AES 密鑰（短數據加密）。
• AES 用于高效加密實際通信數據（長數據加密）。
• 這種組合在安全性和性能上達到最優平衡，是 HTTPS 的基石設計。