计算机网络 HTTP 与 HTTPS

参考链接：

https://cyc2018.github.io/CS-Notes/#/notes/HTTP?id=%e5%85%ad%e3%80%81https

https://snailclimb.gitee.io/javaguide/#/docs/network/HTTPS%E4%B8%AD%E7%9A%84TLS

端口

HTTP 的 URL 由 “http://” 起始且默认使用端口 80，HTTPS 的 URL 由 “https://” 起始且默认使用端口 443。

安全性和资源消耗

HTTP 协议运行在 TCP 之上，所有传输的内容都是明文，客户端和服务器端都无法验证对方的身份。

HTTPS 是运行在 SSL（安全套接层） / TLS（安全传输层协议） 之上的 HTTP 协议，SSL / TLS 运行在TCP之上。所有传输的内容都经过加密，加密采用对称加密，但**对称加密的密钥用服务器方的证书进行了非对称加密。**所以说，HTTP 安全性没有 HTTPS 高，但是 HTTPS 比 HTTP 耗费更多服务器资源。

加密

• 对称加密：密钥只有一个，加密解密为同一个密码，优点是加解密速度快，缺点是无法安全地将密钥传输给通信方。典型的对称加密算法有 DES、AES 等；
• 非对称加密：密钥成对出现（且根据公钥无法推知私钥，根据私钥也无法推知公钥），加密解密使用不同密钥（公钥加密需要私钥解密，私钥加密需要公钥解密）。优点是可以更安全地将公开密钥传输给通信发送方，缺点是相对对称加密速度较慢，典型的非对称加密算法有 RSA、DSA 等。

HTTP 安全性问题

• 使用明文进行通信，内容可能会被窃听；
• 不验证通信方的身份，通信方的身份有可能遭遇伪装；
• 无法证明报文的完整性，报文有可能遭篡改。

HTTPS 并不是新协议，而是让 HTTP 先和 SSL（Secure Sockets Layer）通信，再由 SSL 和 TCP 通信，也就是说 HTTPS 使用了隧道进行通信。

通过使用 SSL，HTTPS 具有了加密（防窃听）、认证（防伪装）和完整性保护（防篡改）。

HTTPS 采用的加密方式

对称密钥加密方式的传输效率更高，但是无法安全地将密钥 Secret Key 传输给通信方。而非对称密钥加密方式可以保证传输的安全性，因此可以利用非对称密钥加密方式将 Secret Key 传输给通信方。HTTPS 采用混合的加密机制，正是利用了上面提到的方案：

• 使用非对称密钥加密方式，传输对称密钥加密方式所需要的 Secret Key，从而保证安全性;
• 获取到 Secret Key 后，再使用对称密钥加密方式进行通信，从而保证效率。

认证

通过使用 证书 来对通信方进行认证。

公钥是为了解决秘钥的配送问题，而证书是为了解决公钥的归属问题。

数字证书认证机构（CA，Certificate Authority）是客户端与服务器双方都可信赖的第三方机构。

服务器的运营人员向 CA 提出公开密钥的申请，CA 在判明提出申请者的身份之后，会对已申请的公开密钥做数字签名，然后分配这个已签名的公开密钥，并将该公开密钥放入公开密钥证书后绑定在一起。

进行 HTTPS 通信时，服务器会把证书发送给客户端。客户端取得其中的公开密钥之后，先使用数字签名进行验证，如果验证通过，就可以开始通信了。

完整性保护

SSL 提供报文摘要功能来进行完整性保护。

HTTP 也提供了 MD5 报文摘要功能，但不是安全的。例如报文内容被篡改之后，同时重新计算 MD5 的值，通信接收方是无法意识到发生了篡改。

HTTPS 的报文摘要功能之所以安全，是因为它结合了加密和认证这两个操作。试想一下，加密之后的报文，遭到篡改之后，也很难重新计算报文摘要，因为无法轻易获取明文。

HTTPS 的缺点

• 因为需要进行加密解密等过程，因此速度会更慢；
• 需要支付证书授权的高额费用。