HTTPS（HyperText Transfer Protocol over Secure Socket Layer）超文本傳輸安全協(xié)議妹沙， 近兩年Google橱脸、Baidu、Facebook 等這樣的互聯(lián)網巨頭，不謀而合地開始大力推行 HTTPS雹有， 國內外的大型互聯(lián)網公司很多也都已經啟用了全站 HTTPS地淀，這也是未來互聯(lián)網發(fā)展的趨勢失球。
為鼓勵全球網站的 HTTPS 實現(xiàn)，一些互聯(lián)網公司都提出了自己的要求：
Google 已調整搜索引擎算法帮毁，讓采用 HTTPS 的網站在搜索中排名更靠前实苞；
從 2017 年開始，Chrome 瀏覽器已把采用 HTTP 協(xié)議的網站標記為不安全網站烈疚；
蘋果要求 2017 年 App Store 中的所有應用都必須使用 HTTPS 加密連接黔牵；
當前國內炒的很火熱的微信小程序也要求必須使用 HTTPS 協(xié)議；
新一代的 HTTP/2 協(xié)議的支持需以 HTTPS 為基礎爷肝。
因此在不久的將來猾浦，全網 HTTPS 勢在必行。
（1）作用
對數據進行加密灯抛，并建立一個信息安全通道金赦，來保證傳輸過程中的數據安全。對網站服務器進行真實身份認證对嚼。
（2）使用特征
我們經常會在Web的登錄頁面和購物結算界面等使用HTTPS通信夹抗。
使用HTTPS通信時，不再用 http:// 纵竖，而是改用 https:// 漠烧。另外，當瀏覽器訪問HTTPS通信有效的Web網站時磨确，瀏覽器的地址欄內會出現(xiàn)一個帶鎖的標記沽甥。

架構圖

HTTPS并非是應用層一個新的協(xié)議，通常 HTTP 直接和 TCP 通信乏奥，HTTPS則先和安全層（SSL/TLS）通信摆舟，然后安全層再和 TCP 層通信。

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SSL/TLS協(xié)議就是為了解決上面提到的HTTP存在的問題而生的，下面我們來看一下它是怎么解決的：

1. 所有的信息都是加密傳輸的恨诱，第三方無法竊聽
2. 配備身份驗證（服務端程序）媳瞪，防止身份被冒充
3. 具有校驗機制，一旦被篡改照宝，通信雙方會立刻發(fā)現(xiàn)

工作原理

HTTPS是身披SSL/TLS外殼的HTTP蛇受，TLS全稱傳輸層安全協(xié)議Transport Layer Security Protocol，TLS/SSL是一種加密通道的規(guī)范厕鹃。

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TLS協(xié)議是由TLS記錄協(xié)議（TLS record Protocol）和TLS握手協(xié)議（TLS handshake Protocol）這兩層協(xié)議疊加而成的兢仰。

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握手協(xié)議：TLS Handshaking Protocols由TLS Change Ciper Spec Protocol（密碼規(guī)格變更協(xié)議）和TLS Alert Protocol（警告協(xié)議）組成負責在客戶端和服務器之間協(xié)商決定密碼算法和共享密鑰。
密碼規(guī)格變更協(xié)議負責向通信對象傳達變更密碼方式的信號忆矛，當協(xié)議中途發(fā)生錯誤時察蹲，就會通過警告協(xié)議傳達給對方。警告協(xié)議是TLS握手協(xié)議負責在發(fā)送錯誤時將錯誤傳達給對方催训。
HTTPS和HTTP協(xié)議相比提供了：

1. 數據完整性：內容傳輸經過完整性校驗
2. 數據隱私性：內容經過對稱加密洽议，每個連接生成一個唯一的加密密鑰
3. 身份認證：第三方無法偽造服務端（客戶端）身份
   其中，數據完整性和隱私性由TLS Record Protocol保證漫拭，身份認證由TLS Handshaking Protocols實現(xiàn)亚兄。
   理解HTTPS前需要理解這些概念：對稱加密、非對稱加密嫂侍、摘要算法儿捧、數字簽名、證書挑宠、認證中心（CA - Certificate Authority）

對稱加密算法

（1）定義：
采用單鑰密碼系統(tǒng)的加密方法，同一個密鑰可以同時用作信息的加密和解
密颓影，這種加密方法稱為對稱加密各淀，也稱為單密鑰加密。
（2）要素：
原文诡挂、秘鑰碎浇、算法
秘鑰：在密碼學中是一個定長的字符串、需要根據加密算法確定其長度
（3）工作過程：
對稱加密通常使用的是相對較小的密鑰璃俗，一般小于256 bit奴璃。因為密鑰越大，加密越強城豁，但加密與解密的過程越慢苟穆。如果你只用1 bit來做這個密鑰，那黑客們可以先試著用0來解密，不行的話就再用1解雳旅；但如果你的密鑰有1 MB大跟磨，黑客們可能永遠也無法破解，但加密和解密的過程要花費很長的時間攒盈。密鑰的大小既要照顧到安全性抵拘，也要照顧到效率。
加密：明文 + 密鑰 -> 密文 解密：密文 + 密鑰 -> 明文

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（4）算法
DES（Data Encryption Standard）：數據加密標準（現(xiàn)在用的比較少型豁，因為它的加密強度不夠僵蛛，能夠暴力破解）
3DES：原理和DES幾乎是一樣的，只是使用3個密鑰迎变，對相同的數據執(zhí)行三次加密充尉，增強加密強度。(缺點：要維護3個密鑰氏豌，大大增加了維護成本)
AES（Advanced Encryption Standard）：高級加密標準喉酌，用來替代原先的DES，目前美國國家安全局使用的泵喘，蘋果的鑰匙串訪問采用的就AES加密泪电。是現(xiàn)在公認的最安全的加密方式，是對稱密鑰加密中最流行的算法纪铺。
AES128和AES256主要區(qū)別是密鑰長度不同（分別是128bits,256bits)相速、加密處理輪數不同（分別是10輪，14輪）鲜锚，后者強度高于前者突诬。
（5）特點
優(yōu)點：算法公開、計算量小芜繁、加密速度快旺隙、加密效率高。
缺點：相對來說不算特別安全骏令，只有一把鑰匙蔬捷，密文如果被攔截，且密鑰也被劫持榔袋，那么周拐，信息很容易被破譯。
（6）推演
為了防止上述現(xiàn)象的發(fā)生凰兑，人們想到一個辦法：對傳輸的信息加密（即使黑客截獲妥粟，也無法破解）
加密公式： f1 ( key（密鑰），data ) = X（密文）
解密公式： f2 ( key（密鑰）吏够，X（密文） ) = data

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非對稱加密算法

1）簡介：
非對稱加密是計算機通信安全的基石柱蟀，保證了加密數據不會被破解川蒙。
非對稱加密算法需要兩個密鑰：公開密鑰(public key) 和私有密(private key)
公開密鑰和私有密鑰是一對
2）特點：
如果用公開密鑰對數據進行加密，只有用對應的私有密鑰才能解密长已。
如果用私有密鑰對數據進行加密畜眨，只有用對應的公開密鑰才能解密。
由于其算法復雜术瓮，而使得加密康聂、解密速度沒有對稱加密解密的速度快。有兩種密鑰胞四，其中一個是公開的恬汁，這樣就可以不需要像對稱密碼那樣傳輸對方的密鑰了，這樣安全性就大了很多辜伟。
3）常用算法：
RSA氓侧、DSA、ECDSA
4）推演 - 非對稱加密
公鑰加密：f1 ( publicKey导狡，data ) = X
私鑰解密：f2 ( privateKey约巷，X ) = data
私鑰加密：f3 ( privateKey，data) = X
公鑰解密：f1 ( publicKey旱捧，X） = data
私鑰保存在服務端载庭，公鑰保存在客戶端，私鑰永遠不對外暴露

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缺陷：
公鑰是公開的（也就是黑客也會有公鑰）廊佩，所以第 ④ 步私鑰加密的信息，如果被黑客截獲靖榕，其可以使用公鑰進行解密标锄，獲取其中的內容。
（5）推演 - 對稱加密和非對稱加密
非對稱加密既然也有缺陷茁计，那我們就將對稱加密料皇，非對稱加密兩者結合起來谓松，取其精華、去其糟粕践剂，發(fā)揮兩者的各自的優(yōu)勢鬼譬。

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數字簽名

1）數字簽名有兩種功能：
能確定消息確實是由發(fā)送方簽名并發(fā)出來的优质，因為別人假冒不了發(fā)送方的簽名。
數字簽名能確定消息的完整性,證明數據是否未被篡改過军洼。
2）數字簽名如何生成

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將要發(fā)送的數據先用Hash算法（摘要算法巩螃、散列算法）生成消息摘要，然后用發(fā)送者的私鑰加密生成數字簽名匕争，與原文一起傳送給接收者避乏。
接下來就是接收者校驗數字簽名的流程了。
3）校驗數字簽名流程

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消息摘要算法分為三類：
MD(Message Digest)：消息摘要算法
SHA(Secure Hash Algorithm)：安全散列算法
MAC(Message Authentication Code)：消息認證碼

證書

數字證書：是一個經證書認證結構數字簽名的包含公開密鑰、擁有者信息的文件兄裂，有點像生活中的身份證句旱、護照等阳藻，是由一個官方的證書頒發(fā)機構簽發(fā)的一組數據。這種證書很難偽造谈撒，用于使用者的身份證明腥泥。
實際上，我們使用的證書分很多種類型啃匿，SSL證書只是其中的一種蛔外，SSL證書負責傳輸公鑰。我們常見的證書根據用途不同大致有以下幾種：
1立宜、SSL證書冒萄，用于加密HTTP協(xié)議，也就是HTTPS橙数，TLS尊流。如果一個web應用想要升級為https，需要購買證書灯帮。
2崖技、代碼簽名證書，用于簽名二進制文件钟哥，比如Windows內核驅動迎献，F(xiàn)irefox插件，Java代碼簽名等等
3腻贰、客戶端證書吁恍，用于加密郵件
4、雙因素證書播演，網銀專業(yè)版使用的USB Key里面用的就是這種類型的證書
證書中包含：組織信息冀瓦、域名信息、公鑰（比如拉勾教育的公鑰）、證書有效期等信息。

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CA - 數字證書認證機構：
CA是證書的簽發(fā)機構藐石，它是公鑰基礎設施（Public Key Infrastructure，PKI）的核心感局。CA是負責簽發(fā)證書、認證證書暂衡、管理已頒發(fā)證書的機關询微。

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1. 服務器的運營人員（網站的運營）向第三方機構CA（或者其代理機構）提交公鑰、組織信息狂巢、域名等信息并申請認證;
2. CA通過線上拓提、線下等多種手段驗證申請者提供信息的真實性，如組織是否存在隧膘、企業(yè)是否合法代态，是否擁有域名的所有權等;

3. 如信息審核通過，CA會向申請者簽發(fā)認證文件-證書疹吃。證書包含以下信息：
   申請者公鑰（如拉勾教育的公鑰）蹦疑、申請者的組織信息和個人信息、簽發(fā)機構的信息萨驶、有效時間歉摧、證書序列號等信息的明文，同時包含一個CA機構的數字簽名腔呜。 其中簽名的產生算法：首先叁温，使用散列函數計算公開的明文信息的信息摘要，然后核畴，采用 CA的私鑰對信息摘要進行加密膝但，密文即簽名；

   
   
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   用戶向web服務器發(fā)起一個安全連接的請求服務器返回經過CA認證的數字證書谤草，證書里面包含了服務器的public key跟束。
   用戶拿到數字證書，怎么確保CA證書不被劫持丑孩，黑客完全可以把一個假的CA證書發(fā)給Client冀宴，進而欺騙Client，用戶如何辨別證書真?zhèn)危?br> CA的大殺器就是温学，CA把自己的CA證書集成在了瀏覽器和操作系統(tǒng)里面略贮。
   Client拿到瀏覽器或者操作系統(tǒng)的時候，已經有了CA證書仗岖，沒有必要通過網絡獲取逃延，那自然也不存在劫持的問題。
   查看瀏覽器CA證書：設置-->安全檢查-->安全-->管理證書
   查看操作系統(tǒng)CA證書：certmgr.msc
   Client 讀取證書中的相關的明文信息箩帚，采用相同的散列函數計算得到信息摘要真友，然后利用對應CA的公鑰解密簽名數據，對比證書的信息摘要紧帕，如果一致盔然，則可以確認證書的合法性，即服務器的公開密鑰是值得信賴的是嗜。
   客戶端還會驗證證書相關的域名信息愈案、有效時間等信息; 客戶端會內置信任CA的證書信息(包含公鑰)，如果CA不被信任鹅搪，則找不到對應 CA的證書站绪，證書也會被判定非法。
   SSL證書分類：
   DV（域名型SSL）：個人站點
   OV（企業(yè)型SSL）：企業(yè)官網
   EV（增強型SSL）：對安全需求更強的企業(yè)官網丽柿、電商恢准、互聯(lián)網金融網站

完整的 HTTPS 的通信

TLS握手過程：
明文----->非對稱加密----->對稱加密
第一步魂挂，瀏覽器給出TLS協(xié)議版本號、一個客戶端生成的隨機數1（Clientrandom）馁筐，以及客戶端支持的加密方法涂召。（明文通訊）

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