HTTPS

什么是HTTPS

HTTPS（全称：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL/TLS，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL

SSL（Secure Socket Layer，安全套接字层）：1994年为 Netscape 所研发，SSL 协议位于 TCP/IP 协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持，可确保数据在网络上之传输过程中不会被截取。

TLS（Transport Layer Security，传输层安全）：其前身是 SSL，它最初的几个版本（SSL 1.0、SSL 2.0、SSL 3.0）由网景公司开发，1999年从 3.1 开始被 IETF 标准化并改名，发展至今已经有 TLS 1.0、TLS 1.1、TLS 1.2 三个版本。SSL3.0和TLS1.0由于存在安全漏洞，已经很少被使用到。TLS 1.3 改动会比较大，目前还在草案阶段，目前使用最广泛的是TLS 1.1、TLS 1.2。

HTTPS的作用

内容加密
建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；
身份认证
确认网站的真实性
数据完整性
防止内容被第三方冒充或者篡改

HTTPS的缺点

对数据进行加解密决定了它比http慢

需要进行非对称的加解密，且需要三次握手。首次连接比较慢点，当然现在也有很多的优化。

HTTPS和HTTP的区别

HTTPS协议是需要CA申请书。

HTTP是超文本传输协议，信息是明文传输；HTTPS则是具有安全性的ssl加密的传输协议。

HTTP和HTTPS使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。

加密算法

1、对称加密
有流式、分组两种，加密和解密都是使用的同一个密钥。
问题：

不同的客户端、服务器数量庞大，所以双方都需要维护大量的密钥，维护成本很高
因每个客户端、服务器的安全级别不同，密钥极易泄露

2、非对称加密
加密使用的密钥和解密使用的密钥是不相同的，分别称为：公钥、私钥，公钥和算法都是公开的，私钥是保密的。非对称加密算法性能较低，但是安全性超强，由于其加密特性，非对称加密算法能加密的数据长度也是有限的。
3、哈希算法
将任意长度的信息转换为较短的固定长度的值，通常其长度要比信息小得多，且算法不可逆。
4、数字签名
签名就是在信息的后面再加上一段内容（信息经过hash后的值），可以证明信息没有被修改过。hash值一般都会加密后（也就是签名）再和信息一起发送，以保证这个hash值不被修改。

HTTP演化为HTTPS的过程

1、使用对称加密（需要大量密钥，维护成本高）
2、使用非对称加密（公钥有可能被截获）
3、使用两者结合，公钥加密内容，内容为对称加密算法（公钥如何获取，如何确认服务器是真的，万一传给黑客呢）
4、提供一个下载地址（但是有可能是假的），服务器发给客户端一个公钥（万一服务器是黑客呢）
5、SSL证书

SSL握手过程

客户端首次发出请求

支持协议的版本，比如SSL3.0
一个随机数（第一个）
支持的加密方法（RSA）

服务端首次回应

服务端在接收到客户端的Client Hello之后，服务端需要确定加密协议的版本，以及加密的算法，然后也生成一个随机数，以及将自己的证书发送给客户端一并发送给客户端，这里的随机数是整个过程的第二个随机数。

确定协议的版本
加密的算法
一个随机数（第二个）
服务器证书

客户端再次回应

客户端首先会对服务器下发的证书进行验证，验证通过之后，则会继续下面的操作，客户端再次产生一个随机数（第三个随机数），然后使用服务器证书中的公钥进行加密，以及放一个ChangeCipherSpec消息即编码改变的消息，还有整个前面所有消息的hash值，进行服务器验证，然后用新秘钥加密一段数据一并发送到服务器，确保正式通信前无误。
客户端使用前面的两个随机数以及刚刚新生成的新随机数，使用与服务器确定的加密算法，生成一个Session Secret。

验证证书
一个随机数（第三个）
公钥加密

服务器再次响应

服务端在接收到客户端传过来的第三个随机数的加密数据之后，使用私钥对这段加密数据进行解密，并对数据进行验证，也会使用跟客户端同样的方式生成秘钥，一切准备好之后，也会给客户端发送一个 ChangeCipherSpec，告知客户端已经切换到协商过的加密套件状态，准备使用加密套件和 Session Secret加密数据了。之后，服务端也会使用 Session Secret 加密一段 Finish 消息发送给客户端，以验证之前通过握手建立起来的加解密通道是否成功。

后续客户端与服务器间通信

确定秘钥之后，服务器与客户端之间就会通过商定的秘钥加密消息了，进行通讯了。整个握手过程也就基本完成了。