HTTPS简介

它是一个安全通信通道,它基于HTTP开发,用于在客户计算机和服务器之间交换信息。它使用安全套接字层(SSL)进行信息交换,简单来说它是HTTP的安全版。

它是由Netscape开发并内置于其浏览器中,用于对数据进行压缩和解压操作,并返回网络上传送回的结果。HTTPS实际上应用了Netscape的安全全套接字层(SSL)作为HTTP应用层的子层。(HTTPS使用端口443,而不是象HTTP那样使用端口80来和TCP/IP进行通信。)SSL使用40 位关键字作为RC4流加密算法,这对于商业信息的加密是合适的。HTTPS和SSL支持使用X.509数字认证,如果需要的话用户可以确认发送者是谁。

HTTPS图示

HTTPS其实是有两部分组成:HTTP + SSL / TLS,也就是在HTTP上又加了一层处理加密信息的模块。服务端和客户端的信息传输都会通过TLS进行加密,所以传输的数据都是加密后的数据。具体是如何进行加密,解密,验证的,且看下图。

1 客户端发起HTTPS请求

这个没什么好说的,就是用户在浏览器里输入一个https网址,然后连接到server的443端口。

2 服务端的配置

采用HTTPS协议的服务器必须要有一套数字证书,可以自己制作,也可以向组织申请。区别就是自己颁发的证书需要客户端验证通过,才可以继续访问,而使用受信任的公司申请的证书则不会弹出提示页面(startssl就是个不错的选择,有1年的免费服务)。这套证书其实就是一对公钥和私钥。如果对公钥和私钥不太理解,可以想象成一把钥匙和一个锁头,只是全世界只有你一个人有这把钥匙,你可以把锁头给别人,别人可以用这个锁把重要的东西锁起来,然后发给你,因为只有你一个人有这把钥匙,所以只有你才能看到被这把锁锁起来的东西。

3 传送证书

这个证书其实就是公钥,只是包含了很多信息,如证书的颁发机构,过期时间等等。

4 客户端解析证书

这部分工作是有客户端的TLS来完成的,首先会验证公钥是否有效,比如颁发机构,过期时间等等,如果发现异常,则会弹出一个警告框,提示证书存在问题。如果证书没有问题,那么就生成一个随机值。然后用证书对该随机值进行加密。就好像上面说的,把随机值用锁头锁起来,这样除非有钥匙,不然看不到被锁住的内容。

5 传送加密信息

这部分传送的是用证书加密后的随机值,目的就是让服务端得到这个随机值,以后客户端和服务端的通信就可以通过这个随机值来进行加密解密了。

6 服务段解密信息

服务端用私钥解密后,得到了客户端传过来的随机值(私钥),然后把内容通过该值进行对称加密。所谓对称加密就是,将信息和私钥通过某种算法混合在一起,这样除非知道私钥,不然无法获取内容,而正好客户端和服务端都知道这个私钥,所以只要加密算法够彪悍,私钥够复杂,数据就够安全。

7 传输加密后的信息

这部分信息是服务段用私钥加密后的信息,可以在客户端被还原。

8 客户端解密信息

客户端用之前生成的私钥解密服务段传过来的信息,于是获取了解密后的内容。整个过程第三方即使监听到了数据,也束手无策。

HTTPS和HTTP的区别

  • https协议需要到ca申请证书,一般免费证书很少,需要交费。
  • http是超文本传输协议,信息是明文传输,https 则是具有安全性的ssl加密传输协议
  • http和https使用的是完全不同的连接方式用的端口也不一样,前者是80,后者是443。
  • http的连接很简单,是无状态的
  • HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议 要比http协议安全

因为用HTTPS协议需要对传送数据进行加密解密,所以一定会影响速度和性能,所以一般只有银行等关键位置才会设置HTTPS.

Q&A

如果中间的路由从双方发送证书的时候就开始监听的话呢,是否就可以窃取内容了?

否,服务器那边有一个非对称密钥加密系统,首先他将公开密钥发送给客户端,客户端接收之后为会话创建一个pre-master secret(一个用在对称加密密钥生成中的 46 字节的随机数字),然后用服务器发送过来的公开密钥加密,然后将加密后的内容发送给服务器,这两个阶段,如果有人监听,即使窃取到也没办法,首先公开密钥对所有人其实都是公开的,用公开密钥加密后的内容是非常非常难解密的,只有用服务器自己有的私有密钥解密才可以。服务器获取到46字节的随机数字之后,通过这个来对将来要发送的加密内容加密,而这个解密方法之后对应的那个客户端才知道,钥匙是通过公开密钥加密的,其他人都不知道,所有就保证了内容的安全性。

参考资料