HTTPS握手过程中，客户端如何验证服务器证书的有效性？

题目

HTTPS握手过程中，客户端如何验证服务器证书的有效性？

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐⭐

考点

HTTPS握手流程,证书验证原理,公钥基础设施（PKI）

快速回答

客户端验证服务器证书需要完成以下关键步骤：

1. 检查证书是否在有效期内
2. 验证证书颁发机构（CA）是否受信任
3. 核对证书域名与实际访问域名是否匹配
4. 确保证书链完整且未被吊销（通过CRL或OCSP）
5. 验证证书签名合法性

原理说明

在HTTPS握手阶段（TLS/SSL握手），服务器发送其数字证书给客户端。客户端需通过PKI（公钥基础设施）体系验证证书：

1. 证书链验证：从服务器证书回溯到根CA证书，逐级验证签名
2. 吊销检查：通过CRL（证书吊销列表）或OCSP（在线证书状态协议）确认证书未被撤销
3. 域名匹配：检查证书中的Subject Alternative Name (SAN) 或Common Name (CN) 是否匹配当前域名

关键验证步骤代码逻辑

// 伪代码演示验证流程
function verifyCertificate(serverCert) {
  // 1. 检查有效期
  if (serverCert.notBefore > now || serverCert.notAfter < now) {
    throw "证书过期";
  }

  // 2. 构建证书链并验证签名
  const certChain = buildChain(serverCert); // 包含中间CA和根CA
  for (let i = 0; i < certChain.length - 1; i++) {
    if (!verifySignature(certChain[i], certChain[i+1].publicKey)) {
      throw "证书签名无效";
    }
  }

  // 3. 检查根CA是否受信任
  const rootCA = certChain[certChain.length-1];
  if (!trustedRootCAs.includes(rootCA)) {
    throw "不受信的证书颁发机构";
  }

  // 4. 域名验证
  if (!serverCert.domains.includes(currentDomain)) {
    throw "域名不匹配";
  }

  // 5. 吊销检查（OCSP示例）
  const ocspResponse = fetchOCSP(serverCert);
  if (ocspResponse.status === "REVOKED") {
    throw "证书已被吊销";
  }
}

最佳实践

• 证书配置：服务器应包含完整证书链（服务证书+中间CA证书）
• 吊销检查：启用OCSP Stapling减少延迟，由服务器提供OCSP响应
• HSTS：通过HTTP Strict Transport Security头强制HTTPS
• 密钥交换：使用ECDHE密钥交换实现前向保密

常见错误

• 服务器未发送中间CA证书导致证书链不完整
• 证书域名与网站域名不匹配（如www.example.com vs example.com）
• 忽略证书过期问题（尤其Let's Encrypt证书90天有效期）
• 未及时更新CRL/OCSP缓存导致已吊销证书通过验证

扩展知识

• 证书透明度（CT）：通过公开日志系统监测恶意证书
• mTLS：双向证书验证用于服务间认证
• HPKP淘汰：由于风险问题，HTTP公钥钉扎已被现代浏览器弃用
• QUIC协议：HTTP/3中TLS握手整合到QUIC连接建立过程