一文科普：白話HTTPS
- HTTPS是傳輸協議嗎?
- HTTPS與HTTP有什么關系?
- HTTPS為什么會安全?
閑扯一下
Mac筆記本、Windows臺式機、Linux主機。像這三種類型，它們硬件不同，系統不同，服務端處理的編程語言不同。它們之間卻可以在網絡的世界了自由聯通。靠的是什么呢?
靠的是它們遵守相同的規則(如：HTTP)。應用層用什么格式(語言編碼，報文字段)封裝報文、傳輸層如何將大量的數據分段，并給每幀數據添加編號和端口信息、網絡層如何給沒幀數據添加IP地址，目標MAC地址、數據鏈路層如何將數字信息通過網卡發出去。
HTTPS是傳輸協議嗎?
目前常見的應用層協議
好像沒有看到HTTPS啊?
沒錯，HTTPS并非TCP/IP協議族中的一員，它其實是HTTP協議+SSL協議的組合體，是披著SSL外衣的HTTP。
HTTPS與HTTP有什么關系?
HTTP實現的功能：一種機制簡單(這也是從早期眾多傳輸協議中走出來的原因)的超文本傳輸協議，為客戶端和服務器通信服務，是處在TCP/IP協議族中的應用層協議。
HTTP在發送請求時，采用四層架構。
應用層：提供多種應用服務，如：HTTP FTP DNS等，可以直接提供給開發者使用。
傳輸層：網絡間數據的傳輸，如：TCP TDP，報文數據分割打包成幀
網絡層：處理網絡中流動的數據包，在復雜的網絡段中選擇一條傳輸路線，將數據包送到目的地。將現實中的寄快遞(在快遞上寫上收件地址等信息，送到快遞點(類似于路由器))
數據鏈路層：處理鏈接網絡的硬件部分，如：網絡適配器，硬件驅動，操作系統，光纖。
HTTP請求過程中的重要概念!
1.數據包在網絡層怎么走的呢?
在數據包傳輸過程中，需要不斷使用地址解析協議(IP和MAC地址對應的表，互相反查)，進行路由選擇(將數據包丟給一個路由器，路由器會根據數據包上帶的地址，自動分揀，傳給它認為比較好的下一站路，直到到達目的地)
2.TCP通訊三次握手
- 客戶端先發送一個SYN(synchronize)
- 服務端收到后，返回一個SYN(synchronize)/ACK(acknowledgement)
- 客戶端發送一個ACK(acknowledgement)
3.DNS域名解析服務：在瀏覽器輸入url后，點擊enter。
- 網絡首先會拿填寫的域名到dns服務器查詢對應的IP地址。
- 瀏覽器將請求傳給返回的IP地址。
4.HTTP與HTTPS通信的區別
只是在應用層與傳輸層之間添加了一個SSL層
HTTPS為什么會安全?
既然HTTPS是披著SSL外衣的HTTP，那SSL是什么呢?
SSL是安全套接字層，是目前比較成熟的提供可靠數據傳輸的安全協議。SSL可以提供證書認證，數據加密，完整性保護等保護性策略。
數據加密原理
SSL采用的加密策略是：非對此加密+對稱加密的混合加密方式
- 對成加密：單純的對稱加密，加密解密的效率高，但是在客戶端于服務端共享密鑰時，容易被中間劫持泄露，不夠安全
- 非對稱加密：是新一代加密方案，加密解密銷量低，但是可以實現密鑰的安全傳輸，想通過公鑰解出私鑰難道極大，基本不可能。
最中采用交換共享密鑰時，使用非對稱加密。然后用共享密鑰加密。這樣既避免了密鑰被劫持，又保證了效率
數據完整性策略
采用報文摘要的策略，防止報文主題被修改。
在報文發送前，先通過md5-base64加密，得到一個報文主體的摘要，把這個摘要放到請求首部中，等服務器收到信息，采用同樣的算法，加密報文主體，根據得到的結果是否和報文摘要一致來判斷數據的完整性。
SSL和TLS的關系
目前常見的加密協議有兩個SSL3.0和TLS1.0，它們之間有什么區別呢?
- SSL：是有瀏覽器開發商網景通信公司發起并開發到了SSL3.0版本
- TLS(Transport Layer Security)：后面主導權移交給了IETF組織，他們在SSL3.0基礎上開發了 TLS一系列版本。它們是“父子”關系。
HTTPS協議安全通信步驟
HTTPS協議安全通信步驟中有三個主角元素：客戶端，服務器，第三方可信任的證書頒發機構。
過程如下：
- 服務器的運維人員向“第三方可信任的證書頒發機構”提供公司的有效信息+公鑰。
- “第三方可信任的證書頒發機構”認證公司有效，就用“第三方可信任的證書頒發機構”的私鑰給服務器的公鑰簽名，然后創建一個證書，證書中加入了公鑰+公鑰簽名結果，發給服務器。服務器運營人員需要支付一定的費用。
- 客服端安裝瀏覽器，瀏覽器內部內置了“第三方可信任的證書頒發機構”的根證書，里面包含了“第三方可信任的證書頒發機構”的公鑰信息
- //正式開始SSL通信
- 客戶端發送請求給ClientHello到服務器，請求報文中包含客戶端支持的SSL指定版本號，加密組件列表(使用的加密算法和密鑰長度)
- 服務端收到請求后，也回發生個ClientHello回應，里面包含了使用的SSL版本和加密組件(該加密組件是從客戶端發生的列表中篩選出來的)
- 緊接著服務器發生證書報文(Certificate)，將服務器申請的公鑰證書傳給客戶端
- 然后服務器發生一個Server Hello Done報文給客戶端，表示初期階段的SSL握手協商結束。
- 客戶端收到服務器發來的公鑰證書后，拿本地存儲的第三方機構根證書中的公鑰對證書中的簽名信息解密，如果解密的結構同證書中的原始服務器公鑰信息一樣，證明服務器可信。
- 接著客戶端在本地生成一個隨機密碼字符串。用服務器的公鑰加密這個字符串，將得到的結果傳遞給服務器器。
- 然后客戶端再發送一個Change Cipher Spec報文(修改加密規則說明)給服務器，告訴服務器下面的通信將采用剛才的隨機密碼字符串作為加密密鑰。
- 客戶端發生一個Finish報文，報文中包含了從連接到現在所有報文的整體校驗碼，上面一系列的握手協商是否能成功，就看服務器能否正確解密這個Finish報文了。
- 服務器正確解密后，也發送個Change Cipher Spec報文(修改加密規則說明)給客戶端。
- 服務端也發送個Finish報文讓客戶端解密驗證。
- 等客戶端、服務器兩者的Finished報文都正常交換后，SSL連接算是正式建立完成。下面的通信就會受到SSL的加密保護。
- 現在客戶端就可以安全的給服務器發送簡單的應用層協議(http)了，并得到受保護的響應
- 通訊完成，由客戶端發送close_notify報文，通知服務器斷開鏈接。
