HTTPS连接过程

HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol Secure)，是一种基于SSL/TLS的HTTP，所有的HTTP数据都是在SSL/TLS协议封装之上进行传输的。HTTPS协议是在HTTP协议的基础上，添加了SSL/TLS握手以及数据加密传输，也属于应用层协议。所以，研究HTTPS协议原理，最终就是研究SSL/TLS协议。

运行过程

我们都知道HTTPS在保证数据安全传输上使用了加密算法，但是具体是如何加密的，或许许多人和我一样也是云里雾里。

实际上SSL/TLS协议的基本思路是非对称加密和对称加密结合来传输数据，一言以弊之，HTTPS是通过一次非对称加密算法（如RSA算法）进行了协商密钥的生成与交换，然后在后续通信过程中就使用协商密钥进行对称加密通信，之所以要使用这两种加密方式的原因在于非对称加密计算量较大，如果一直使用非对称加密来传输数据的话，会影响效率。

运行过程盗用巨人的图，可以表示如下

1.HTTPS请求

这个步骤是整个通信过程中的第一步，首先，客户端（通常是浏览器）先向服务器发出加密通信的请求，在这一步中，客户端主要向服务器提供以下信息：

支持的协议版本，比如TLS 1.0版
一个客户端生成的随机数RandomC，稍后用于生成“协商密钥”。
支持的加密方法，比如RSA公钥加密。
支持的压缩方法。

2.服务器响应

服务器收到客户端请求后，向客户端发出回应，服务器的回应一般包含以下内容：

确认使用的加密通信协议版本，比如TLS 1.0版本。如果浏览器与服务器支持的版本不一致，服务器关闭加密通信。
一个服务器生成的随机数RandomS，稍后用于生成“协商密钥”。
从客户端支持的加密方法中选择一个作为确认要使用的加密方法，比如RSA公钥加密。
服务器证书。这个服务器证书就是表明服务器身份的东西，其中也包含了非对称加密中需要使用的公钥。

3.证书校验、生成密码、公钥加密

客户端收到服务器回应以后，首先验证服务器返回的证书。如果证书不是可信机构颁发，或者证书中的域名与实际域名不一致，或者证书已经过期，以浏览器为例客户端会向网页访问者显示一个警告，由其选择是否还要继续通信。如果证书没有问题，客户端就会从证书中取出服务器的公钥。然后生成密码、公钥加密。

生成密码的过程会先产生一个随机数Pre-master key，该随机数是整个握手阶段出现的第三个随机数，稍后会经过公钥加密发送到服务端，有了它以后，客户端和服务器就同时有了三个随机数——RandomC，RandomS，Pre-master key，接着双方就用事先商定的加密方法，各自生成本次会话所用的同一把“协商密钥”。

4.加密信息C-S

加密信息是指上面一步生成的内容，主要包括

一个随机数Pre-master key。用于给服务端生成“协商密钥”。
编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。
客户端握手结束通知，表示客户端的握手阶段已经结束。这一项通常也是前面发送的所有内容的hash值，用来供服务器校验。

5.私钥解密、解密握手消息、验证Hash

服务器收到客户端公钥加密的第三个随机数Pre-master key之后，通过自身私钥解密该数值并由之前的RandomC和RandomS计算生成本次会话所用的“会话密钥”。然后，通过约定的Hash算法验证客户端发送的数据完整性。

6.加密信息S-C

主要是指

编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。
服务器握手结束通知，表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发生的所有内容的hash值，用来供客户端校验。

7.解密握手消息、验证Hash

客户端解密并计算握手消息的HASH，如果与服务端发来的HASH一致，此时握手过程结束。

8.正常加密通信

握手成功之后，所有的通信数据将由之前协商密钥及约定好的算法进行加密解密。