HTTPS

概念

• HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure：超文本传输安全协议）是一种透过计算机网络进行安全通信的传输协议。
• HTTPS 经由 HTTP 进行通信，但利用 SSL/TLS 来加密数据包。HTTPS 开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性。

与HTTP的对比

默认端口

• HTTPS 默认工作在 TCP 协议443端口
• HTTP 默认工作在 TCP 协议 80 端口

安全性

• HTTPS（SSL+HTTP） 数据传输过程是加密的，安全性较好

• HTTP 明文传输，数据都是未加密的，安全性较差

协议证书

• 使用 HTTPS 协议需要到 CA（Certificate Authority，数字证书认证机构） 申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。
• HTTP不用

响应速度

• HTTPS除了 TCP 的三个包，还要加上 ssl 握手需要的 9 个包，所以一共是 12 个包
• HTTP 使用 TCP 三次握手建立连接，客户端和服务器需要交换 3 个包

资源消耗

• HTTPS因为要加上ssl握手需要的包，所以会根据消耗资源
• HTTP不需要ssl握手

握手过程对比

HTTPS

1、客户端发送请求https连接。
2、服务器返回加密公钥，通常是SSL证书。
3、客户端从这个SSL证书解析出公钥，并随机生成一个key，通过公钥加密这个key发送给服务器（这一步是安全的因为只有服务器才有私钥能读出这个key）。
4、服务器通过私钥解密出key。
5、客户端使用这个key来加密需要传输的数据。
6、服务器使用key来解析数据。
简单的来说SSL加密的方式是使用一个密钥来加密另一个密钥（key），在使用被加密的密钥来加密数据。
这样的做法固然保证了安全性，但每次连接时都需要使用密钥加密，导致请求会需要额外的开销，同时服务器第一次返回的公钥的可靠性需要第三方来保证，通常是购买SSL证书。这也会造成额外的经济开销。

1、客户端发起 HTTPS 请求

这个没什么好说的，就是用户在浏览器里输入一个 https 网址，然后连接到 server 的 443 端口。

2、服务端的配置

采用 HTTPS 协议的服务器必须要有一套数字证书，可以自己制作，也可以向组织申请，区别就是自己颁发的证书需要客户端验证通过，才可以继续访问，而使用受信任的公司申请的证书则不会弹出提示页面(startssl 就是个不错的选择，有 1 年的免费服务)。

这套证书其实就是一对公钥和私钥，如果对公钥和私钥不太理解，可以想象成一把钥匙和一个锁头，只是全世界只有你一个人有这把钥匙，你可以把锁头给别人，别人可以用这个锁把重要的东西锁起来，然后发给你，因为只有你一个人有这把钥匙，所以只有你才能看到被这把锁锁起来的东西。

3、传送证书

这个证书其实就是公钥，只是包含了很多信息，如证书的颁发机构，过期时间等等。

4、客户端解析证书

这部分工作是有客户端的TLS来完成的，首先会验证公钥是否有效，比如颁发机构，过期时间等等，如果发现异常，则会弹出一个警告框，提示证书存在问题。

如果证书没有问题，那么就生成一个随机值，然后用证书对该随机值进行加密，就好像上面说的，把随机值用锁头锁起来，这样除非有钥匙，不然看不到被锁住的内容。

5、传送加密信息

这部分传送的是用证书加密后的随机值，目的就是让服务端得到这个随机值，以后客户端和服务端的通信就可以通过这个随机值来进行加密解密了。

6、服务端解密信息

服务端用私钥解密后，得到了客户端传过来的随机值(私钥)，然后把内容通过该值进行对称加密，所谓对称加密就是，将信息和私钥通过某种算法混合在一起，这样除非知道私钥，不然无法获取内容，而正好客户端和服务端都知道这个私钥，所以只要加密算法够彪悍，私钥够复杂，数据就够安全。

7、传输加密后的信息

这部分信息是服务段用私钥加密后的信息，可以在客户端被还原。

8、客户端解密信息

客户端用之前生成的私钥解密服务段传过来的信息，于是获取了解密后的内容，整个过程第三方即使监听到了数据，也束手无策。

HTTP

1、第一次握手

客户端尝试连接服务器，向服务器发送 syn 包（同步序列编号Synchronize Sequence Numbers），syn=j，客户端进入 SYN_SEND 状态等待服务器确认

2、第二次握手

服务器接收客户端syn包并确认（ack=j+1），同时向客户端发送一个 SYN包（syn=k），即 SYN+ACK 包，此时服务器进入 SYN_RECV 状态

3、第三次握手

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手