HTTPS究竟是啥這篇文章帶你快速了解HTTPS

今天接到個(gè)活兒，讓我科普S。講我都“方”，想要通俗易懂的說(shuō)完S，我有點(diǎn)“圓”。在講什么是S之前，我們先來(lái)看個(gè)漫畫。

△圖片來(lái)源于阮一峰的網(wǎng)絡(luò)日志

漫畫中其實(shí)就是S的握手過(guò)程，但是我相信大段的英文你看著也不怎么流暢，下面就由我簡(jiǎn)單講解下吧。

S是在的基礎(chǔ)上增加了SSL或TLS安全協(xié)議，這些協(xié)議有眾多的套件，這些套件則是由加密算法和哈希算法組成，而這些算法很后則涉及到了數(shù)學(xué)。

數(shù)學(xué)是我上學(xué)時(shí)期很頭痛的學(xué)科，還記得上數(shù)學(xué)課時(shí)，我傳紙條給坐在我后面的班花……咦，似乎有點(diǎn)跑偏了，拉回來(lái)，坐好了，開始我們的S之旅。

S是什么

S是為了安全的使用，縮寫展開：HyperTextTransferProtocoloverSecureSocketLayer。從英文釋義可以看出，S就是+SSL或者+TLS。

“我讀書少，你可不要騙我，上面的英文縮寫不是overSSL嗎?”呃...是這樣的，S很初使用的加密協(xié)議的確是SSL，SSL很近的三個(gè)版本是：SSL1.0、SSL2.0、SSL3.0，不過(guò)隨著加密算法的發(fā)展和人們對(duì)傳輸安全性要求的提高。

截止目前已經(jīng)長(zhǎng)江后浪推前浪依次推出了TLS的四個(gè)版本，分別是：TLS1.0、TLS1.1、TLS1.2以及前不久剛推出的TLS1.3。實(shí)際上，業(yè)內(nèi)也有人把TLS1.0叫做SSL3.1，事實(shí)上，TLS是在SSL的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的更安全的加密協(xié)議。

為什么要使用S

這個(gè)問(wèn)題要從為什么逐漸的拋棄說(shuō)起。

從1991年的/0.9一直發(fā)展到1999年的/1.1，雖然功能不斷增加，性能也不斷提高，但是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的迅速普及，導(dǎo)致信息大爆炸，眾多的網(wǎng)民們對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣群桶踩杂辛嗽絹?lái)越高的要求。

2021年，谷歌推出了SPDY方案，優(yōu)化了/1.x的請(qǐng)求延遲和安全性問(wèn)題，進(jìn)一步普及了S，截止到2020年，/2已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)，更是進(jìn)一步推動(dòng)了全網(wǎng)S的進(jìn)程。

全網(wǎng)S是大勢(shì)所趨，那么為什么拋棄呢?很重要的原因就是安全問(wèn)題，因?yàn)槭敲魑膫鬏數(shù)模@對(duì)于目前從娃娃就開始玩智能手機(jī)，學(xué)習(xí)python編程的新一代來(lái)說(shuō)，抓個(gè)包估計(jì)是不在話下，更別提浸淫網(wǎng)絡(luò)多年的“黑客”了。是時(shí)候跑步進(jìn)入S加密時(shí)代的了。

S為什么安全

上文已經(jīng)有提到，S就是+SSLorTLS，除了S傳輸標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格和規(guī)范外，主要是SSL或者TLS對(duì)傳輸?shù)男畔⒂幸徽椎募咏饷芎托ｒ?yàn)方案。這套方案主要從下面三個(gè)方面確保傳輸?shù)陌踩?

1.身份認(rèn)證

傳輸之前首先通過(guò)數(shù)字證書來(lái)確認(rèn)身份，各大CA廠商干的就是這個(gè)事情。這里涉及到一個(gè)名詞：數(shù)字證書。數(shù)字證書分為公鑰和私鑰，CA廠商會(huì)用自己的私鑰來(lái)給證書申請(qǐng)者簽發(fā)一套包含私鑰和公鑰的客戶證書，客戶的公鑰證書誰(shuí)都可以獲取，里面包含了客戶站點(diǎn)和證書的基本信息，用來(lái)確保訪問(wèn)者訪問(wèn)的就是他想要訪問(wèn)的站點(diǎn)。

這個(gè)證書不可以偽造嗎?答案是真的不可以。

原因一：系統(tǒng)早已內(nèi)置了各大CA廠商的公鑰來(lái)校驗(yàn)證書是否是對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)的證書，假如不是，就會(huì)給出證書不匹配的提示，除非你給別人的設(shè)備強(qiáng)行植入假的CA公鑰。

原因二：這個(gè)證書是CA廠商通過(guò)哈希并加密得到的，基本無(wú)法逆向破解并偽造一個(gè)新的，除非是你黑進(jìn)CA獲取了CA的私鑰，那這家CA也基本可以倒閉了。

2.數(shù)據(jù)保密

數(shù)據(jù)保密包括對(duì)話秘鑰傳輸時(shí)候的保密和數(shù)據(jù)的加密傳送。

對(duì)話秘鑰：以TLS1.2使用的套件之一DHE-RSA-AES256-SHA256為例：該套件是以DHE、RSA作為秘鑰交換算法，這兩種秘鑰交換算法都是使用的非對(duì)稱加密，數(shù)學(xué)原理分別依靠于計(jì)算離散對(duì)數(shù)的難度和大數(shù)分解的難度。

也就是在建立S鏈接的過(guò)程中，剛開始是有一些明文出現(xiàn)的，不過(guò)想要根據(jù)這些已知的明文推算出“對(duì)話秘鑰”卻非常困難。

對(duì)話加密：客戶端和和服務(wù)端協(xié)商并成功獲取到對(duì)話秘鑰后就開始用對(duì)話秘鑰進(jìn)行對(duì)稱加密會(huì)話，上面的套件我們可以看到使用的是AES256加密算法。

那么為什么“對(duì)話秘鑰”的交換使用非對(duì)稱加密，正式對(duì)話數(shù)據(jù)的傳輸使用對(duì)稱加密?因?yàn)榉菍?duì)稱加密雖然安全性比較高，但是它的效率比較低，速度比較慢，所以我們一般只使用它們來(lái)交換一下對(duì)話秘鑰，后面的對(duì)話加密則使用速度更快，效率更高的對(duì)稱加密。

3.數(shù)據(jù)完整

身份認(rèn)證成功后，到了數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)碾A段，所有數(shù)據(jù)都以明文()收發(fā)，只不過(guò)收發(fā)的是加密后的明文。這時(shí)候也碰到了一個(gè)問(wèn)題，雖然中間人很難破解加密后的數(shù)據(jù)，但是假如他對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了篡改，那該怎么辦?

此時(shí)加密套件驗(yàn)證數(shù)據(jù)一致性的哈希算法就派上用場(chǎng)了，哈希算法有多種，比如MD5，SHA1或者SHA2等，上面舉例的加密套件使用的是SHA2中的SHA256來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希計(jì)算。這樣就使得任何的數(shù)據(jù)更改都會(huì)導(dǎo)致通信雙方在校驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而發(fā)出警報(bào)并采取相應(yīng)的措施。

以上主要從使用S的必要性及S能安全傳輸?shù)脑磉M(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，S的實(shí)現(xiàn)不僅僅是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集中應(yīng)用，底層還涉及到了大量的算法以及密碼學(xué)的眾多知識(shí)，小編也無(wú)法一下子概述完整(笑哭)。

另外，不論是PFS，或是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)組織正在推行的HSTS安全傳輸協(xié)議，他們的主要目的就是避免中間人攻擊，使信息在傳輸過(guò)程中更安全，更快速。

作者昵稱：又拍云

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