HTTPS 防中间人攻击：证书验证、密钥协商与对称加密

1import ssl                                    # 标准库，封装 OpenSSL 的 TLS 实现2import socket                                 # 建立底层 TCP 连接3 4ctx = ssl.create_default_context()            # 默认上下文：加载系统内置可信根，并开启 check_hostname 与 CERT_REQUIRED5host = "example.com"                          # 要访问的目标域名6 7with socket.create_connection((host, 443), timeout=6) as raw:   # 先建立普通 TCP 连接8    with ctx.wrap_socket(raw, server_hostname=host) as tls:     # 在其上完成 TLS 握手；server_hostname 同时用于 SNI 和域名校验9        cert = tls.getpeercert()                                # 证书验证通过后才返回解析结果，失败会在 wrap_socket 抛异常10        print(tls.version())                                    # 打印协商出的协议版本，如 TLSv1.311        print(tls.cipher())                                     # 打印协商出的密码套件，可看到对称算法12        print(cert["subject"])                                  # 证书主体，含 commonName 与被绑定的域名13        print(cert["issuer"])                                   # 签发者，通常是中间 CA 而非根 CA14        print(cert["notAfter"])                                 # 有效期截止时间15 16bad = "wrong.host.badssl.com"                 # badssl.com 提供的测试站点，证书不包含这个域名17try:                                          # 用异常捕获观察验证失败的具体类型18    with socket.create_connection((bad, 443), timeout=6) as raw:  # TCP 层照样连得通19        ctx.wrap_socket(raw, server_hostname=bad)                 # 握手阶段做域名校验，这里会失败20except ssl.SSLCertVerificationError as e:     # 证书验证类错误的专用异常21    print("验证失败：", e)                     # 报错信息会指明 Hostname mismatch

1import os                                     # 生成随机测试数据与随机数2import time                                   # 计时3from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa, padding   # RSA 密钥与填充方案4from cryptography.hazmat.primitives import hashes                    # OAEP 需要指定哈希算法5from cryptography.hazmat.primitives.ciphers.aead import AESGCM       # 对称 AEAD 算法6 7DATA = os.urandom(1024)                       # 1KB 测试数据8ROUNDS = 200                                  # 重复轮数，减少单次抖动9 10key = rsa.generate_private_key(public_exponent=65537, key_size=2048)   # 生成 RSA-2048 私钥11pub = key.public_key()                        # 取出对应公钥12oaep = padding.OAEP(                          # OAEP 填充，RSA 加密的标准做法13    mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),        # 掩码生成函数用 SHA-25614    algorithm=hashes.SHA256(),                # 标签哈希同样用 SHA-25615    label=None,                               # 不使用可选标签16)17CHUNK = 190                                   # RSA-2048 + OAEP/SHA-256 单次上限：256 - 2*32 - 2 = 190 字节18blocks = [DATA[i:i + CHUNK] for i in range(0, len(DATA), CHUNK)]      # 1KB 必须切成 6 块才能加密19 20t0 = time.perf_counter()                      # 记录起点21for _ in range(ROUNDS):                       # 重复 200 轮22    for b in blocks:                          # 逐块处理23        key.decrypt(pub.encrypt(b, oaep), oaep)   # 公钥加密后立刻私钥解密，构成一次完整往返24t_rsa = time.perf_counter() - t0              # RSA 总耗时25 26aead = AESGCM(AESGCM.generate_key(bit_length=256))   # 生成 256 位对称密钥并构造 AES-GCM 实例27t0 = time.perf_counter()                      # 重新计时28for _ in range(ROUNDS):                       # 同样 200 轮29    nonce = os.urandom(12)                    # GCM 要求每次使用不重复的 12 字节 nonce30    aead.decrypt(nonce, aead.encrypt(nonce, DATA, None), None)   # 整块 1KB 一次加密再解密，无需分块31 32t_aes = time.perf_counter() - t0              # AES 总耗时33print(f"RSA {t_rsa * 1000:.1f} ms, AES {t_aes * 1000:.1f} ms, 相差 {t_rsa / t_aes:.0f} 倍")