HTTPS的概述
說到https協(xié)議，我們得先了解下http協(xié)（Hyper Text Transfer Protocol）議茧吊，即超文本傳輸協(xié)議。http協(xié)議是基于tcp/ip協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議，具有簡(jiǎn)單快速、無連接倡勇、無狀態(tài)的特點(diǎn)，http請(qǐng)求的時(shí)候嘉涌，首先有tcp的三次握手建立連接妻熊，斷開的時(shí)候需要四次揮手，這個(gè)過程可以參考TCP/IP協(xié)議簇及TCP重傳機(jī)制洛心。
而另外一個(gè)需要了解的就是SSL/TSL協(xié)議固耘。SSL(Secure Sockets Layer, 安全套接字層)，因?yàn)樵然ヂ?lián)網(wǎng)上使用的 HTTP 協(xié)議是明文的词身，存在很多缺點(diǎn)，比如傳輸內(nèi)容會(huì)被偷窺（嗅探）和篡改番枚。 SSL 協(xié)議的作用就是在傳輸層對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行加密法严。TSL就是SSL標(biāo)準(zhǔn)化后的名字。
簡(jiǎn)單點(diǎn)說葫笼，HTTPS = HTTP + SSL/TSL深啤，就是HTTP的安全版本。
HTTPS的演變過程
我們知道路星，HTTP需要三次握手完成tcp連接后溯街，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，斷開鏈接需要四次揮手洋丐，具體詳見TCP/IP協(xié)議簇及TCP重傳機(jī)制呈昔。那么HTTPS上述過程又是怎么樣的呢？首先我們看下演變過程友绝，HTTP三次握手建立連接后堤尾，數(shù)據(jù)完全裸奔，如下：
我們可以看到迁客，數(shù)據(jù)完全裸奔郭宝，很容易被黑客劫持，那我們加密吧掷漱，如下：
這樣也有缺點(diǎn)：
（1）不同的客戶端粘室、服務(wù)器數(shù)量龐大，所以雙方都需要維護(hù)大量的密鑰卜范，維護(hù)成本很高衔统；
（2）因每個(gè)客戶端、服務(wù)器的安全級(jí)別不同，密鑰極易泄露缰冤。
就有接下來的非對(duì)稱加密版本犬缨，如下：
這樣做同樣也有缺點(diǎn)：（1）公鑰是公開的（也就是黑客也會(huì)有公鑰），所以第 5 步私鑰加密的信息棉浸，如果被黑客截獲怀薛，其可以使用公鑰進(jìn)行解密，獲取其中的內(nèi)容迷郑；（2）非對(duì)稱加密是非常消耗性能的枝恋。
接下來就有了改良版本：
大致過程就是：
客戶端對(duì)稱密鑰A通過公鑰加密傳給服務(wù)端，說我們后續(xù)通訊的內(nèi)容就拿對(duì)稱密鑰A加密吧嗡害，服務(wù)端用私鑰解密拿到對(duì)稱密鑰A焚碌，發(fā)送一條消息“好的”，這條消息就是通過對(duì)稱密鑰A加密的霸妹，然后就是后續(xù)的通信了十电。
這樣同樣也有缺點(diǎn)，服務(wù)端怎么將公鑰傳給客戶端呢叹螟？客戶端又怎么確認(rèn)對(duì)方就是服務(wù)端呢鹃骂？這就是終極版大招，SSL證書：
客戶端在接受到服務(wù)端發(fā)來的SSL證書時(shí)罢绽，會(huì)對(duì)證書的真?zhèn)芜M(jìn)行校驗(yàn)畏线，以瀏覽器為例說明如下：
（1）首先瀏覽器讀取證書中的證書所有者、有效期等信息進(jìn)行一一校驗(yàn)良价；
（2）瀏覽器開始查找操作系統(tǒng)中已內(nèi)置的受信任的證書發(fā)布機(jī)構(gòu)CA寝殴，與服務(wù)器發(fā)來的證書中的頒發(fā)者CA比對(duì)，用于校驗(yàn)證書是否為合法機(jī)構(gòu)頒發(fā)明垢；
（3）如果找不到蚣常，瀏覽器就會(huì)報(bào)錯(cuò)，說明服務(wù)器發(fā)來的證書是不可信任的袖外；
（4）如果找到史隆，那么瀏覽器就會(huì)從操作系統(tǒng)中取出 頒發(fā)者CA 的公鑰，然后對(duì)服務(wù)器發(fā)來的證書里面的簽名進(jìn)行解密得到hash值曼验；
（5）瀏覽器使用相同的hash算法計(jì)算出服務(wù)器發(fā)來的證書的hash值泌射，將這個(gè)計(jì)算的hash值與證書中簽名做對(duì)比；
（6）對(duì)比結(jié)果一致鬓照，則證明服務(wù)器發(fā)來的證書合法熔酷，沒有被冒充；
（7）此時(shí)瀏覽器就可以讀取證書中的公鑰豺裆，用于后續(xù)加密了拒秘；
HTTPS建立連接的過程：
（1）這一步号显，就是相當(dāng)于我們?cè)跒g覽器上輸入url回車的過程。這個(gè)時(shí)候?yàn)g覽器或者客戶端（接下來統(tǒng)一為客戶端）會(huì)把我們客戶端支持的加密算法Cipher Suite（密鑰算法套件）帶給服務(wù)端躺酒。
服務(wù)端發(fā)送證書（公鑰）給客戶端
（2）服務(wù)端接收Cipher后押蚤，和自己支持的加密算法進(jìn)行比對(duì)，如果不符合羹应，則斷開連接揽碘。否則，服務(wù)端會(huì)把符合的算法和證書發(fā)給客戶端园匹，包括證書時(shí)間雳刺、證書日期、證書頒發(fā)的機(jī)構(gòu)裸违。
（3）客戶端驗(yàn)證證書掖桦，包括頒發(fā)證書的機(jī)構(gòu)是否合法與是否過期，證書中包含的網(wǎng)站地址是否與正在訪問的地址一致等
（4）驗(yàn)證通過后（或者用戶接受了不信任的證書）供汛，客戶端會(huì)生成一個(gè)隨機(jī)字符串枪汪，然后用服務(wù)端的公鑰進(jìn)行加密。這里就保證了只有服務(wù)端才能看到這串隨機(jī)字符串（因?yàn)榉?wù)端擁有公鑰對(duì)應(yīng)的私鑰紊馏，RSA解密料饥，可以知道客戶端的隨機(jī)字符串）。
（5）生成握手信息 用約定好的HASH算法朱监，對(duì)握手信息進(jìn)行取HASH，然后用隨機(jī)字符串加密握手信息和握手信息的簽名HASH值原叮，把結(jié)果發(fā)給服務(wù)端赫编。這里之所以要帶上握手信息的HASH是因?yàn)椋乐剐畔⒈淮鄹姆芰ァＨ绻畔⒈淮鄹睦匏停敲捶?wù)端接收到信息進(jìn)行HASH時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)HASH值和客戶端傳回來的不一樣唯欣。這里就保證了信息不會(huì)被篡改嘹吨。
（6）服務(wù)端接收到加密信息后，首先用私鑰解密得到隨機(jī)字符串境氢。然后用隨機(jī)字符串解密握手信息蟀拷，獲得握手信息和握手信息的HASH值，服務(wù)端對(duì)握手信息進(jìn)行HASH萍聊，比對(duì)客戶端傳回來的HASH问芬。如果相同，則說明信息沒有被篡改寿桨。
服務(wù)端驗(yàn)證完客戶端的信息以后此衅，同樣使用隨機(jī)字符串加密握手信息和握手信息的HASH值發(fā)給客戶端。
（7）客戶端接收到服務(wù)端發(fā)回來的握手信息后，用一開始生成的隨機(jī)字符串對(duì)密文進(jìn)行解密挡鞍，得到握手信息和握手信息的HASH值骑歹，像一步服務(wù)端驗(yàn)證一樣對(duì)握手信息進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)通過后墨微，握手完畢道媚。從這里開始，客戶端和服務(wù)端的通信就使用那串隨機(jī)字符串進(jìn)行AES對(duì)稱加密通信欢嘿。
對(duì)稱密鑰生成的過程
（1）首先衰琐，客戶端利用CA數(shù)字證書實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證，利用非對(duì)稱加密協(xié)商對(duì)稱密鑰炼蹦。
（2）客戶端會(huì)向服務(wù)器傳輸一個(gè)“pubkey”隨機(jī)數(shù)羡宙，服務(wù)器收到之后，利用特定算法生成另外一個(gè)“pubkey”隨機(jī)數(shù)掐隐，客戶端利用這兩個(gè)“pubkey”隨機(jī)數(shù)生成一個(gè) pre-master 隨機(jī)數(shù)狗热。
（3）客戶端利用自己在 client hello 里面?zhèn)鬏數(shù)碾S機(jī)數(shù) random_C，以及收到的 server hello 里面的隨機(jī)數(shù) random_S虑省，外加 pre-master 隨機(jī)數(shù)匿刮，利用對(duì)稱密鑰生成算法生成 對(duì)稱密鑰enc_key：enc_key=Fuc(random_C, random_S, Pre-Master)
驗(yàn)證總結(jié)
使用RSA非對(duì)稱算法廉丽，服務(wù)端向客戶端發(fā)送公鑰承耿，公鑰包含了域名璃氢、頒發(fā)機(jī)構(gòu)黄痪、過期日期郑临。保證了公鑰的合法性和服務(wù)端的身份正確性（而不會(huì)被黑客冒充）
客戶端向第三方驗(yàn)證公鑰的合法性缅叠，驗(yàn)證通過后向服務(wù)端約定對(duì)稱加密的隨機(jī)字符號(hào)逆航。保證了隨機(jī)字符串只有通信雙方知道穴豫。
接下來的通信就使用這個(gè)隨機(jī)字符號(hào)進(jìn)行加密通信怀大。因?yàn)殡S機(jī)字符串只有雙方知道纱兑，所以信息不會(huì)被截獲。
iOS的HTTPS證書的驗(yàn)證方式見iOS開發(fā)HTTPS實(shí)現(xiàn)之信任SSL證書和自簽名證書
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參考：
HTTPS 原理詳解
深入揭秘HTTPS安全問題&連接建立全過程
