HTTPS( HyperText Transfer Protocol over Secure Socket Layer)

HTTP（HyperText  Transfer  Protocol，超文本传输协议）使用普通的非加密TCP作为其传输机制，因此，处在网络适当位置的攻击者能够截取这个机制。

HTTPS是在HTTP的基础上通过安全传输机制——安全套接层（Secure Socket Layer, SSL)——加密传输、身份认证保证了传输过程的安全性。

1. HTTPS的特点

1）双向的身份认证

客户端和服务器在传输数据之前,会通过基于X.509证书对双方进行身份认证 。具体过程如下 :

• 客户端发起 SSL 握手消息给服务端要求连接；
• 服务端将证书发送给客户端；
• 客户端检查服务端证书，确认是否由自己信任的证书签发机构签发。 如果不是，将是否继续通讯的决定权交给用户选择 ( 注意，这里将是一个安全缺陷 )。如果检查无误或者用户选择继续，则客户端认可服务端的身份；
• 服务端要求客户端发送证书，并检查是否通过验证。失败则关闭连接，认证成功则从客户端证书中获得客户端的公钥，一般为1024位或者 2048位。到此，服务器客户端双方的身份认证结束，双方确保身份都是真实可靠的。

2）数据传输的机密性

客户端和服务端在开始传输数据之前，会协商传输过程需要使用的加密算法。 客户端发送协商请求给服务端, 其中包含自己支持的非对称加密的密钥交换算法 ( 一般是RSA), 数据签名摘要算法 ( 一般是SHA或者MD5) , 加密传输数据的对称加密算法 ( 一般是DES),以及加密密钥的长度。 服务端接收到消息之后，选中安全性最高的算法，并将选中的算法发送给客户端，完成协商。客户端生成随机的字符串，通过协商好的非对称加密算法，使用服务端的公钥对该字符串进行加密，发送给服务端。 服务端接收到之后，使用自己的私钥解密得到该字符串。在随后的数据传输当中，使用这个字符串作为密钥进行对称加密；

2. 工作原理：

1）HTTP工作原理

客户端的浏览器首先要通过网络与服务器建立连接，该连接是通过TCP 来完成的，一般 TCP 连接的端口号是80。 建立连接后，客户机发送一个请求给服务器；

服务器接到请求后，给予相应的响应信息；

2） HTTPS工作原理

• 客户端将它所支持的加密算法列表和一个用作产生密钥的随机数发送给服务器  ；
• 服务器从算法列表中选择一种加密算法，并将它和一份包含服务器公用密钥的证书发送给客户端；该证书还包含了用于认证目的的服务器标识，服务器同时还提供了一个用作产生密钥的随机数  ；
• 客户端对服务器的证书进行验证，并抽取服务器的公用密钥；然后，再产生一个称作 pre_master_secret 的随机密码串，并使用服务器的公用密钥对其进行加密，并将加密后的信息发送给服务器；
• 客户端与服务器端根据 pre_master_secret 以及客户端与服务器的随机数值独立计算出加密和 MAC密钥；
• 客户端将所有握手消息的 MAC 值发送给服务器 ；
• 服务器将所有握手消息的 MAC 值发送给客户端；

3. 优缺点

1）优点

• 使用 HTTPS 协议可认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器 ；
• HTTPS 协议是由 SSL+HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比 HTTP 协议安全，可防止数据在传输过程中不被窃取、改变，确保数据的完整性。
• HTTPS 是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对安全，但它大幅增加了中间人攻击的成本。

2）缺点

• 相同网络环境下，HTTPS 协议会使页面的加载时间延长近 50%，增加 10%到 20%的耗电。此外，HTTPS 协议还会影响缓存，增加数据开销和功耗 。
• HTTPS 协议的安全是有范围的，在黑客攻击、拒绝服务攻击和服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。
• 最关键的是，SSL 证书的信用链体系并不安全。特别是在某些国家可以控制 CA 根证书的情况下，中间人攻击一样可行。
• 成本增加。部署 HTTPS 后，因为 HTTPS 协议的工作要增加额外的计算资源消耗，例如 SSL 协议加密算法和 SSL 交互次数将占用一定的计算资源和服务器成本。在大规模用户访问应用的场景下，服务器需要频繁地做加密和解密操作，几乎每一个字节都需要做加解密，这就产生了服务器成本。随着云计算技术的发展，数据中心部署的服务器使用成本在规模增加后逐步下降，相对于用户访问的安全提升，其投入成本已经下降到可接受程度 。