# https

# 什么是 https

HTTPS 协议是由 HTTP 加上 TLS/SSL 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，主要通过数字证书、加密算法、非对称密钥等技术完成互联网数据传输加密，实现互联网传输安全保护。

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│          HTTP         │
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│        TLS/SSL        │
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│          TCP          │
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│          IP           │
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# 什么是 TLS 和 SSL

# SSL（Secure Socket Layer 安全套接层）

简而言之，SSL 是一项标准技术，可确保互联网连接安全，保护两个系统之间发送的任何敏感数据，防止网络犯罪分子读取和修改任何传输信息。

最初是由网景公司（Netscape）研发，后被IETF（The Internet Engineering Task Force - 互联网工程任务组）标准化后写入。

# TLS（Transport Layer Security 安全传输层协议），

在 SSL 更新到 3.0 时，IETF 对 SSL 3.0 进行了标准化，标准化后的 IETF 更名该标准为 TLS 1.0，可以看做是 SSL 3.1 版本。

与此同时，IETF 还发布 RFC2246-TLS加密协议详解 (opens new window)。

# TLS/SSL 区别

两者通常都会被叫做 SSL，TLS 其实是 SSL 的标准化的产物，并且现在网站基本使用的是 TLS。

TLS 在 SSL 基础上改进内容：

对于消息认证使用密钥散列法。TLS 使用“消息认证代码的密钥散列法”（HMAC），当记录在开放的网络上传送时，该代码确保记录不会被变更。HMAC 比 SSL 使用消息认证代码（MAC）功能更安全。
增强的伪随机功能（PRF）。PRF生成密钥数据。在TLS中，HMAC定义PRF。PRF使用两种散列算法保证其安全性。如果任一算法暴露了，只要第二种算法未暴露，则数据仍然是安全的。
改进的已完成消息验证。TLS 和 SSL 都对两个端点提供已完成的消息，该消息认证交换的消息没有被变更。然而，TLS将此已完成消息基于 PRF 和 HMAC 值之上，这也比 SSL 更安全。
一致证书处理。与 SSL 不同，TLS 试图指定必须在 TLS 之间实现交换的证书类型。
特定警报消息。TLS 提供更多的特定和附加警报，以指示任一会话端点检测到的问题。TLS 还对何时应该发送某些警报进行记录。

# 加密算法

TLS/SSL 的功能实现主要依赖于三类基本算法：散列函数、对称加密和非对称加密，其利用非对称加密实现身份认证和密钥协商，对称加密算法采用协商的密钥对数据加密，基于散列函数验证信息的完整性。

# 对称加密算法

加密和解密同用一个密钥。

优点：

解决了 HTTP 中消息保密性的问题。

缺点：

客户端和服务器共享一个密匙，这样就使得密匙特别容易泄露，所以很难保证消息来源的可靠性、消息的完整性和准确性。

# 非对称加密算法

客户端和服务端均拥有一个公匙和一个私匙。公匙可对外暴露，私匙仅自己可见。使用公匙加密的消息，只有对应的私匙才能解开。

优点：

解决了 HTTP 中消息保密性问题，使得私匙泄露的风险降低，所以较大程度上保证了消息的来源性及消息的准确性和完整性。

缺点：

公钥是公开的，所以针对私钥加密的信息，黑客截获后可以使用公钥进行解密，获取其中的内容。

最重要的是，非对称加密的性能相对于对称加密来说会慢上几倍甚至几百倍，比较消耗系统资源。

# 数字证书

# 为什么需要数字证书？

服务端的公钥可能被攻击者拦截更改，所以需要一个值得信任的第三方证明公钥确实是服务端的公钥，这就是证书颁发机构（Certificate Authority，简称CA）。CA 数量并不多，客户端内置了所有受信任 CA 的证书。
数字签名能确定消息的完整性，证明数据未被篡改。

# 数字证书申请

服务器本地生成一对密匙，然后拿着公匙及其他信息(如企业名称)去 CA 申请数字证书
CA通过线上、线下等多种手段验证申请者提供信息的真实性。
如信息审核通过，CA 在拿到这些信息后，会选择一种单向 Hash 算法(如常见的 MD5)对这些信息进行加密，加密后的东西称之为摘要。
单向 Hash 算法有一种特点是单向不可逆，对输入很敏感，只要原始内容有一点变化，加密后的数据都会完全不一样，这样就防止了信息被篡改。
生成摘要后，CA 会用自己的私匙对摘要进行加密，摘要加密后的数据称为数字签名。
最后，CA 将会把我们的申请信息和数字签名整合在一起，由此生成数字证书，颁发给申请者。

证书包含以下信息：申请者公钥、申请者的组织信息和个人信息、签发机构 CA 的信息、有效时间、证书序列号等信息的明文，同时包含一个签名。

# 数字证书验证

客户端收到服务端的证书，读取证书中的相关的明文信息，采用相同的单向 Hash 算法计算得到信息摘要，然后利用对应 CA 的公钥解密签名数据，对比证书的信息摘要是否一致。

同时，还会继续验证上一级证书是否有效，这是一个递归的过程，直到验证到根证书。

如果没通过验证，则会显示警告信息。

# HTTPS 加密过程

由于对称加密算法速度快，客户端和服务端的消息通信使用的是对称加密。但是对称加密算法的秘钥需要通过非对称加密算法进行双方交换。

客户端请求连接
服务端将自己的数字证书发送给客户端
客户端通过数字证书验证客户端身份真实性，然后使用伪随机数生成器生成加密所使用的对称密钥，再用证书携带的公钥加密这个秘钥，发送给服务端。
服务端收到消息后，用自己的私钥解密，获得客户端确定的对称加密算法的秘钥。至此，双方都持有了相同的对称密钥。
之后的消息全部使用双方确定的对称加密算法的秘钥进行加密传输

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