Https工作原理＆TLS握手机制

@Kyunban Wong

HTTPS是在HTTP的基础上提供了数据加密的支持，保存了数据的私密性、完整性，并且可以用来认证客户端和服务端的身份。

在普通的HTTP中，数据是明文传输的,很容易出现中间人伪装数据，面对客户端伪装成服务端，面对服务端伪装成客户端，进行窃取数据。

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在HTTPS中则使用了非对称公钥机制，对数据进行了加密，又能验证对方身份，基本避免中间人攻击。

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HTTPS的加密是通过TLS（Transport Layer Security)安全传输层协议来实现的。在客户端和服务端正常通信之前，会有一个握手过程(这个握手过程会根据Key交换算法的不同而不同，如RSA，Diffie Hellman，以下的讲解以RSA为例，由服务器提供单向认证（也就是存在双向认证的）)：

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1. 首先，浏览器发起ClientHello消息，消息中包括：TLS版本、加密算法集、随机数（客户諯产生）；
2. 接着，服务器响应一个ServerHello消息，消息中包括：TLS版本、加密算法集、随机数（服务器产生）；
3. 再接着，服务器继续发送一个Certificate消息，附加服务器的证书；
4. 最后，服务器发送一个ServerHelloDone消息；
5. 浏览器在收到服务器发来的证书后，验证是否是受信任的机构签发的，是否是真实的服务器；
6. 认证服务器的身份后，浏览器使用证书中附带的公钥生成premaster secret作为ClientKeyExchange，并使用公钥加密生成的premaster secret传给服务器；
7. 服务器接着使用私钥解密得到premaster secret；
8. 然后，浏览器和服务器使用premaster secret和之前收到的对方的随机数生成相同的master key,用于加密和解密后续所有的通信；
9. 接着，浏览器向服务器发送ChangeCipherSpec消息，然后发送用master key加密的Finished消息；
10. 服务器接收并验证，接着服务器向浏览器发送ChangeCipherSpec消息，然后发送用master key加密的Finished消息；
11. 浏览器接收并验证。至此TLS握手完成。