面试题：网络编程中HTTPS在物联网安全应用里的加密原理

Question

请详细阐述HTTPS在物联网安全应用场景下，所采用的加密技术原理，包括对称加密和非对称加密是如何协同工作的。

Answer 1

HTTPS在物联网安全应用场景下加密技术原理

对称加密原理

对称加密使用相同的密钥进行加密和解密。在物联网设备之间传输数据时，对称加密算法（如AES）会将明文按照一定的规则（如分组）与密钥进行运算，生成密文。接收方使用同样的密钥对密文进行逆向运算，还原出明文。其优点是加密和解密速度快，适合大量数据传输。但缺点是密钥管理困难，因为双方需要共享相同的密钥，如果密钥泄露，数据就会被轻易破解。

非对称加密原理

非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥。公钥可以公开，任何人都可以使用公钥对数据进行加密；而私钥则由接收方妥善保管，只有私钥才能对使用相应公钥加密的数据进行解密。例如在物联网场景中，设备A向设备B发送数据，设备A会使用设备B的公钥对数据加密，设备B接收到密文后，用自己的私钥解密。非对称加密解决了密钥分发的问题，提高了安全性，但加密和解密速度相对较慢。

两者协同工作方式

1. 握手阶段：客户端（如物联网设备）向服务器发送连接请求，服务器将自己的公钥发送给客户端。客户端生成一个随机对称密钥（会话密钥），使用服务器的公钥对该对称密钥进行加密，并发送给服务器。服务器使用自己的私钥解密得到对称密钥。
2. 数据传输阶段：之后在整个通信过程中，客户端和服务器使用这个对称密钥对传输的数据进行加密和解密。通过这种方式，结合了对称加密的高效性和非对称加密在密钥分发上的安全性，保障了物联网环境下数据传输的安全。