基本概念

HTTP（HyperText Transfer Protocol：超文本傳輸協(xié)議）是一種用于分布式、協(xié)作式和超媒體信息系統(tǒng)的應(yīng)用層協(xié)議。 簡(jiǎn)單來說就是一種發(fā)布和接收 HTML 頁面的方法，被用于在 Web 瀏覽器和網(wǎng)站服務(wù)器之間傳遞信息。

HTTP 默認(rèn)工作在 TCP 協(xié)議 80 端口，用戶訪問網(wǎng)站 http:// 打頭的都是標(biāo)準(zhǔn) HTTP 服務(wù)。

HTTP 協(xié)議以明文方式發(fā)送內(nèi)容，不提供任何方式的數(shù)據(jù)加密，如果攻擊者截取了Web瀏覽器和網(wǎng)站服務(wù)器之間的傳輸報(bào)文，就可以直接讀懂其中的信息，因此，HTTP協(xié)議不適合傳輸一些敏感信息，比如：信用卡號(hào)、密碼等支付信息。

HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure：超文本傳輸安全協(xié)議）是一種透過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全通信的傳輸協(xié)議。HTTPS 經(jīng)由 HTTP 進(jìn)行通信，但利用 SSL/TLS 來加密數(shù)據(jù)包。HTTPS 開發(fā)的主要目的，是提供對(duì)網(wǎng)站服務(wù)器的身份認(rèn)證，保護(hù)交換數(shù)據(jù)的隱私與完整性。

HTTPS 默認(rèn)工作在 TCP 協(xié)議443端口，它的工作流程一般如以下方式：

• 1、TCP 三次同步握手
• 2、客戶端驗(yàn)證服務(wù)器數(shù)字證書
• 3、DH 算法協(xié)商對(duì)稱加密算法的密鑰、hash 算法的密鑰
• 4、SSL 安全加密隧道協(xié)商完成
• 5、網(wǎng)頁以加密的方式傳輸，用協(xié)商的對(duì)稱加密算法和密鑰加密，保證數(shù)據(jù)機(jī)密性；用協(xié)商的hash算法進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性保護(hù)，保證數(shù)據(jù)不被篡改。

截至 2018 年 6 月，Alexa 排名前 100 萬的網(wǎng)站中有 34.6% 使用 HTTPS 作為默認(rèn)值，互聯(lián)網(wǎng) 141387 個(gè)最受歡迎網(wǎng)站的 43.1% 具有安全實(shí)施的 HTTPS，以及 45% 的頁面加載（透過Firefox紀(jì)錄）使用HTTPS。2017 年3 月，中國注冊(cè)域名總數(shù)的 0.11％使用 HTTPS。

根據(jù) Mozilla 統(tǒng)計(jì)，自 2017 年 1 月以來，超過一半的網(wǎng)站流量被加密。

HTTP 與 HTTPS 區(qū)別

• HTTP 明文傳輸，數(shù)據(jù)都是未加密的，安全性較差，HTTPS（SSL+HTTP） 數(shù)據(jù)傳輸過程是加密的，安全性較好。
• 使用 HTTPS 協(xié)議需要到 CA（Certificate Authority，數(shù)字證書認(rèn)證機(jī)構(gòu)） 申請(qǐng)證書，一般免費(fèi)證書較少，因而需要一定費(fèi)用。證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)如：Symantec、Comodo、GoDaddy 和 GlobalSign 等。
• HTTP 頁面響應(yīng)速度比 HTTPS 快，主要是因?yàn)?HTTP 使用 TCP 三次握手建立連接，客戶端和服務(wù)器需要交換 3 個(gè)包，而 HTTPS除了 TCP 的三個(gè)包，還要加上 ssl 握手需要的 9 個(gè)包，所以一共是 12 個(gè)包。
• http 和 https 使用的是完全不同的連接方式，用的端口也不一樣，前者是 80，后者是 443。
• HTTPS 其實(shí)就是建構(gòu)在 SSL/TLS 之上的 HTTP 協(xié)議，所以，要比較 HTTPS 比 HTTP 要更耗費(fèi)服務(wù)器資源。

TCP 三次握手

在TCP/IP協(xié)議中，TCP協(xié)議通過三次握手建立一個(gè)可靠的連接

• 第一次握手：客戶端嘗試連接服務(wù)器，向服務(wù)器發(fā)送 syn 包（同步序列編號(hào)Synchronize Sequence Numbers），syn=j，客戶端進(jìn)入 SYN_SEND 狀態(tài)等待服務(wù)器確認(rèn)
• 第二次握手：服務(wù)器接收客戶端syn包并確認(rèn)（ack=j+1），同時(shí)向客戶端發(fā)送一個(gè) SYN包（syn=k），即 SYN+ACK 包，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入 SYN_RECV 狀態(tài)
• 第三次握手：第三次握手：客戶端收到服務(wù)器的SYN+ACK包，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=k+1），此包發(fā)送完畢，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手

簡(jiǎn)化：

HTTPS 的工作原理

我們都知道 HTTPS 能夠加密信息，以免敏感信息被第三方獲取，所以很多銀行網(wǎng)站或電子郵箱等等安全級(jí)別較高的服務(wù)都會(huì)采用 HTTPS 協(xié)議。

1、客戶端發(fā)起 HTTPS 請(qǐng)求

這個(gè)沒什么好說的，就是用戶在瀏覽器里輸入一個(gè) https 網(wǎng)址，然后連接到 server 的 443 端口。

2、服務(wù)端的配置

采用 HTTPS 協(xié)議的服務(wù)器必須要有一套數(shù)字證書，可以自己制作，也可以向組織申請(qǐng)，區(qū)別就是自己頒發(fā)的證書需要客戶端驗(yàn)證通過，才可以繼續(xù)訪問，而使用受信任的公司申請(qǐng)的證書則不會(huì)彈出提示頁面(startssl 就是個(gè)不錯(cuò)的選擇，有 1 年的免費(fèi)服務(wù))。

這套證書其實(shí)就是一對(duì)公鑰和私鑰，如果對(duì)公鑰和私鑰不太理解，可以想象成一把鑰匙和一個(gè)鎖頭，只是全世界只有你一個(gè)人有這把鑰匙，你可以把鎖頭給別人，別人可以用這個(gè)鎖把重要的東西鎖起來，然后發(fā)給你，因?yàn)橹挥心阋粋€(gè)人有這把鑰匙，所以只有你才能看到被這把鎖鎖起來的東西。

3、傳送證書

這個(gè)證書其實(shí)就是公鑰，只是包含了很多信息，如證書的頒發(fā)機(jī)構(gòu)，過期時(shí)間等等。

4、客戶端解析證書

這部分工作是有客戶端的TLS來完成的，首先會(huì)驗(yàn)證公鑰是否有效，比如頒發(fā)機(jī)構(gòu)，過期時(shí)間等等，如果發(fā)現(xiàn)異常，則會(huì)彈出一個(gè)警告框，提示證書存在問題。

如果證書沒有問題，那么就生成一個(gè)隨機(jī)值，然后用證書對(duì)該隨機(jī)值進(jìn)行加密，就好像上面說的，把隨機(jī)值用鎖頭鎖起來，這樣除非有鑰匙，不然看不到被鎖住的內(nèi)容。

5、傳送加密信息

這部分傳送的是用證書加密后的隨機(jī)值，目的就是讓服務(wù)端得到這個(gè)隨機(jī)值，以后客戶端和服務(wù)端的通信就可以通過這個(gè)隨機(jī)值來進(jìn)行加密解密了。

6、服務(wù)段解密信息

服務(wù)端用私鑰解密后，得到了客戶端傳過來的隨機(jī)值(私鑰)，然后把內(nèi)容通過該值進(jìn)行對(duì)稱加密，所謂對(duì)稱加密就是，將信息和私鑰通過某種算法混合在一起，這樣除非知道私鑰，不然無法獲取內(nèi)容，而正好客戶端和服務(wù)端都知道這個(gè)私鑰，所以只要加密算法夠彪悍，私鑰夠復(fù)雜，數(shù)據(jù)就夠安全。

7、傳輸加密后的信息

這部分信息是服務(wù)段用私鑰加密后的信息，可以在客戶端被還原。

8、客戶端解密信息

客戶端用之前生成的私鑰解密服務(wù)段傳過來的信息，于是獲取了解密后的內(nèi)容，整個(gè)過程第三方即使監(jiān)聽到了數(shù)據(jù)，也束手無策。