聊一聊 HTTPS（一）—— 概述

https 顾名思义，就是安全版的 http。既然说 https 是安全的，那么为什么它安全呢？原因是相比于 http ，htttps 在 http 之下加了一层 SSL/TLS（Secure Socket Layer/Transport Layer Secure）。SSL/TLS 是用来加密传输信息的。

1、http发送的消息都是未经过加密的，而且直接通过下层 TCP 直接发送。这样如果有人在发送途中，截获到信息，由于信息是未加密的，攻击人轻易地就能得知信息的内容。

2、而对于 https 来说，它并不是将信息直接交由 TCP 来发送。而需要经过 SSL/TLS 层的加密，加密后的内容，再由 TCP 来发送。相当于在 TCP 层上，HTTP 之下，构建了一层 SSL/TSL 。

3、这个加密过程中

• 首先，需要验证数字证书是否签发自可信的 CA（Certificate Agent） ，以此来验证站点的合法性。
• 在确认站点是可信之后，client 和 server 会协商一个会话密钥（session key）。会话密钥（session key）来加密双方通信信息。会话的加密一般采用对称加密。目的是为了降低加密解密运算的复杂度

4、SSL/TLS 的加密对用户是透明，感受的不到它的存在，在浏览体验上和 http 并无二致。对于中间人，就算是截获报文，由于没有私钥，无法对报文进行解密

SSL

SSL.png

https 通信的过程

步骤1，在端口号 443 建立 TCP 连接
步骤2，进行站点身份验证，和加密方法的协商
步骤3，http 发送信息给 SSL ，SSL 使用协商的加密算法加密信息后，发送给 TCP
步骤4，接收使用协商的加密算法加密的信息，并解密后发给 http 层
步骤5，关闭 SSL 连接
步骤6，关闭 TCP 连接

下图左侧a为 http 连接建立过程，右侧b为 https 连接建立过程

https建立连接、请求和释放连接.png

说一说关键步骤2

步骤 2 可以分为两个步骤：
1、进行站点的身份认证
2、会话加密算法的协商、会话秘钥的生成

在建立 TCP 连接后，就可以进行站点身份的验证和会话内容加密算法的协商。

在说明身份验证的过程，需要先简单了解一下由 CA 签发的数字证书。 数字证书的一般形式（x.509 v3 certificate）如下图所示。

https 证书形式.png

来看一下知乎的证书chrome->开发者工具->security

包含了，证书序列号、证书过期时间、站点所有者、域名、公钥、签发 CA和证书的签名。

证书的签名是用来验证证书的完整性和防止被篡改。它生成过程是，通过一种非对称加密算法（如RSA），使用私钥对证书所有域进行加密运算后得到的一串数字签名。

进行站点身份验证的过程是这样的：

首先，client 获得 server 发来的数字证书。
然后验证数字证书是否过期、是否签发自可信的CA、证书是否完整是否被篡改，再验证证书的发来站点和证书上的站是否一致。如果以上，验证都通过。那么站点就是可信的。可以进一步协商，进行会话所需要的密钥。然后使用此密钥对会话内容进行加密解密

首先，验证数字证书

• 日期验证（Date check），通过和证书中的过期字段对比，判断证书是否有效
• 签发者验证（Signer trust check），判断证书中的 CA 是否在本地 CA 信任列表上
• 签名验证（Signature check），通过使用证书中的公钥和加密方法，对signature进行反向解密，来验证证书的内容是否和解密出的内容一致

• 站点身份认证（Site identity check），将站点的域名和证书域名比较，来验证数字证书发自可信任的站点

  
  
  

  SSLhandshake

数字证书的签名验证中，使用的非对称加密。signature = d(cert，private)，通过使用公式 e(d(cert，private)，pub) = cert，即可验证证书的真伪。

然后，协商对会话加密的密钥

在上面那张图中可以看到，client 在请求连接站点时，会向服务器请求数字证书，同时发送可选的加密方式。
站点在接收到请求后，会选择一种加密方式。此时，client 和站点就拥有了加密和解密的密钥。接下来，双方的通信就可以使用这个协商的密钥的进行加密。
一般情况下，对会话进行加密使用的是对称加密。原因是对称加密的加密和解密速度快于非对称加密。

在验证成功后，就可以进行加密会话