既然有了HTTP，为什么还要HTTPS？

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嗨，你好呀，我是哪吒。

在当今的互联网时代，信息传播的速度和互动的便捷性为我们的生活带来了极大的便利。然而，随之而来的数据安全与个人隐私保护问题也变得尤为紧迫。在这样的背景下，HTTPS协议的普及已成为大势所趋。

与传统的HTTP相比，HTTPS在网站地址前缀的使用，为用户与网站之间构建了一道坚固的安全屏障。本文将从安全性、信任度、合规性、性能及未来发展等多个方面，深入探讨为什么越来越多的网站选择以HTTPS开头，而不是HTTP。

一、HTTPS相较于HTTP有哪些优势？

1、安全性：加密传输以抵御数据窃听

超文本传输协议（HTTP）是互联网中最广泛使用的协议之一，其主要工作方式是明文传输数据，这使得数据在传输过程中容易被监听、截取和篡改。这种情况在处理如用户名、密码和信用卡号等敏感信息时，构成了严重的安全风险。

相比之下，HTTPS协议通过在HTTP上增加SSL/TLS加密，保障了数据在传输过程中的安全。SSL/TLS协议利用公钥和私钥的非对称加密技术，以及会话密钥的对称加密技术，为数据包提供了强有力的加密保护。

2、身份验证：确保网站真实以防止钓鱼欺诈

HTTPS不仅提供数据加密，还包含重要的身份验证功能。网站在启用HTTPS时，必须从权威的证书颁发机构（CA）获取SSL证书。该证书包含了网站的身份信息并经过数字签名，确保用户访问的网站是真实可信的，而非假冒站点。

3、搜索引擎优化与用户体验

使用HTTPS的网站在搜索结果中的排名可能会优于HTTP网站。这不仅提升了网站的安全性，还间接提高了网站的搜索引擎可见度，吸引更多流量。

4、性能优化与未来趋势

过去，由于加密过程可能导致页面加载速度减慢，HTTPS被视为影响性能的因素。但随着技术的进步，如HTTP/2、HTTP/3协议的引入以及TLS 1.3的高效加密算法，HTTPS的性能劣势已大大缩小。甚至在某些情况下，得益于协议优化和浏览器预加载机制，HTTPS的性能表现优于HTTP。

综上所述，网站选择以HTTPS开头而非HTTP，是互联网发展至今的必然结果。HTTPS不仅确保数据安全传输，还在构建信任、优化搜索引擎排名、符合法规要求、提升用户体验以及适应技术发展趋势等方面具有重要意义。

下面就从代码实战方向，详述一下Java中如何实现HTTPS服务端、客户端。

二、生成自签名证书

打开命令行工具（CMD 或终端），运行以下命令生成自签名证书：

keytool -genkeypair -alias test -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 365 -storetype PKCS12 -keystore test.p12 -storepass password

1、该命令的各个参数说明如下：

• -genkeypair：生成密钥对（公钥和私钥）。
• -alias test：密钥对的别名为 test。
• -keyalg RSA：密钥算法为 RSA。
• -keysize 2048：密钥大小为 2048 位。
• -validity 365：证书有效期为 365 天。
• -storetype PKCS12：密钥库类型为 PKCS12。
• -keystore test.p12：密钥库文件名为 test.p12。
• -storepass password：密钥库密码为 password。

在运行上述命令时，您会被提示输入一些信息，如下：

What is your first and last name?
  [Unknown]:  Your Name
What is the name of your organizational unit?
  [Unknown]:  Your Organizational Unit
What is the name of your organization?
  [Unknown]:  Your Organization
What is the name of your City or Locality?
  [Unknown]:  Your City
What is the name of your State or Province?
  [Unknown]:  Your State
What is the two-letter country code for this unit?
  [Unknown]:  US
Is CN=Your Name, OU=Your Organizational Unit, O=Your Organization, L=Your City, ST=Your State, C=US correct?
  [no]:  yes

按照提示输入相关信息，完成后自签名证书将生成在 test.p12 文件中。

2、解决报错：执行命令之后，keytool 错误: java.io.IOException: toDerInputStream rejects tag type 107

这个错误通常表示密钥库文件格式或其内容有问题。以下是一些可能的解决方案：

1. 检查keytool命令和参数： 确保您使用了正确的命令和参数来生成密钥库文件。
2. 尝试不同的密钥库格式： 尝试使用 JKS（Java KeyStore）格式而不是 PKCS12。虽然 PKCS12 是更现代的标准，但是 JKS 在某些情况下可能更兼容。
3. 确保环境变量正确： 确保您的环境变量和 keytool 版本正确，尤其是如果您有多个 Java 安装。

3、自动填写信息

如果不想每次都手动输入这些信息，可以在命令中使用 -dname 参数指定这些信息。例如：

keytool -genkeypair -alias test -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 365 -keystore test.p12 -storetype PKCS12 -storepass password -dname "CN=Your Name, OU=Your Organizational Unit, O=Your Organization, L=Your City, ST=Your State, C=CN"

4、解决报错：执行之后报错，keytool 错误: java.lang.Exception: 密钥库文件存在, 但为空: test.p12

这个错误表明 test.p12 文件已经存在，但其中没有内容。可能是在之前的尝试中创建了这个文件，但没有成功写入任何数据。以下是解决方案：

删除现有的空文件并重新生成

不需要在执行 keytool 命令之前手动创建 test.p12 文件。keytool 命令会自动生成并创建这个文件。如果 test.p12 文件已经存在，keytool 会更新这个文件中的密钥对和证书。

删除文件后，提示我keytool 错误: java.io.FileNotFoundException: test.p12 (拒绝访问。)

确认当前用户有权限

确保当前用户对相关目录和文件具有读写权限。如果您在 Windows 上运行命令提示符或在 Unix/Linux 系统上运行终端，尝试使用管理员权限。

Windows 系统

1. 以管理员身份运行命令提示符：
   • 右键点击“命令提示符”，选择“以管理员身份运行”。
2. 确认文件是否存在并删除。

Unix/Linux 系统

以超级用户身份运行终端

• 使用 sudo 提升权限：```sudo rm test.p12`1``

总结步骤

1. 以管理员权限运行命令提示符或终端。
2. 删除空的 test.p12 文件。
3. 确保当前用户对目录具有写权限。
4. 重新生成自签名证书。

三、示例代码

1、本地 HTTPS 服务器

在生成了自签名证书之后，可以将其用于您的 HTTPS 服务器配置中。

使用生成的自签名证书配置一个本地 HTTPS 服务器。

import com.sun.net.httpserver.HttpExchange;
import com.sun.net.httpserver.HttpHandler;
import com.sun.net.httpserver.HttpsConfigurator;
import com.sun.net.httpserver.HttpsServer;

import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;
import javax.net.ssl.SSLContext;
import javax.net.ssl.TrustManagerFactory;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.security.KeyStore;

public class LocalHttpsServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 加载密钥库
        char[] passphrase = "password".toCharArray();
        KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS12");
        ks.load(new FileInputStream("C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_60\\bin\\test.p12"), passphrase);

        // 初始化密钥管理器工厂
        KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");
        kmf.init(ks, passphrase);

        // 初始化信任管理器工厂
        TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("SunX509");
        tmf.init(ks);

        // 初始化 SSL 上下文
        SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
        sslContext.init(kmf.getKeyManagers(), tmf.getTrustManagers(), null);

        // 创建 HTTPS 服务器
        HttpsServer httpsServer = HttpsServer.create(new InetSocketAddress(8443), 0);
        httpsServer.setHttpsConfigurator(new HttpsConfigurator(sslContext));

        // 创建处理器
        httpsServer.createContext("/api", new HttpHandler() {
            @Override
            public void handle(HttpExchange exchange) {
                try {
                    if ("POST".equals(exchange.getRequestMethod()) && "application/json".equals(exchange.getRequestHeaders().getFirst("Content-Type"))) {
                        InputStream is = exchange.getRequestBody();
                        StringBuilder jsonString = new StringBuilder();
                        int i;
                        while ((i = is.read()) != -1) {
                            jsonString.append((char) i);
                        }

                        System.out.println("Received JSON: " + jsonString.toString());

                        String response = "{\"message\":\"Received\"}";
                        exchange.getResponseHeaders().set("Content-Type", "application/json");
                        exchange.sendResponseHeaders(200, response.getBytes().length);
                        OutputStream os = exchange.getResponseBody();
                        os.write(response.getBytes());
                        os.close();
                    } else {
                        exchange.sendResponseHeaders(405, -1); // Method Not Allowed
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        // 启动服务器
        httpsServer.setExecutor(null);
        httpsServer.start();
        System.out.println("HTTPS server started at https://localhost:8443/api");
    }
}

2、测试 HTTPS 服务器

创建好 HTTPS 服务器后，您可以使用以下 Java 客户端进行测试：

import javax.net.ssl.*;
import java.io.OutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;
import java.security.cert.X509Certificate;
import javax.net.ssl.TrustManager;
import javax.net.ssl.X509TrustManager;

public class HttpsPostJsonClient {
    public static void main(String[] args) {
        String httpsURL = "https://localhost:8443/api";
        String jsonInputString = "{\"param1\":\"value1\",\"param2\":\"value2\"}";

        try {
            // 信任所有证书
            TrustManager[] trustAllCerts = new TrustManager[]{
                    new X509TrustManager() {
                        public X509Certificate[] getAcceptedIssuers() { return null; }
                        public void checkClientTrusted(X509Certificate[] certs, String authType) { }
                        public void checkServerTrusted(X509Certificate[] certs, String authType) { }
                    }
            };

            SSLContext sc = SSLContext.getInstance("SSL");
            sc.init(null, trustAllCerts, new java.security.SecureRandom());
            HttpsURLConnection.setDefaultSSLSocketFactory(sc.getSocketFactory());
            HttpsURLConnection.setDefaultHostnameVerifier(new HostnameVerifier() {
                public boolean verify(String hostname, javax.net.ssl.SSLSession sslSession) {
                    return true;
                }
            });

            // 创建 URL 对象
            URL url = new URL(httpsURL);
            HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();

            // 设置请求方法为 POST
            connection.setRequestMethod("POST");

            // 允许写入和读取数据
            connection.setDoOutput(true);
            connection.setDoInput(true);

            // 设置请求头
            connection.setRequestProperty("Content-Type", "application/json");
            connection.setRequestProperty("Accept", "application/json");

            // 发送 POST 数据
            try (OutputStream os = connection.getOutputStream()) {
                byte[] input = jsonInputString.getBytes("UTF-8");
                os.write(input, 0, input.length);
            }

            // 读取响应
            try (InputStream is = connection.getInputStream();
                 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"))) {
                StringBuilder response = new StringBuilder();
                String responseLine;
                while ((responseLine = br.readLine()) != null) {
                    response.append(responseLine.trim());
                }
                System.out.println("Response: " + response.toString());
            }

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("exception===: " + e);
        }
    }
}

3、测试

（1）通过curl 命令行测试

curl -X POST https://localhost:8443/api -H “Content-Type: application/json” -d ‘{“param1”:“value1”,“param2”:“value2”}’ -k

（2）通过客户端代码测试

通过上述步骤，您可以生成自签名证书，并使用 Java 创建一个本地 HTTPS 服务器，接收 application/json 的 POST 请求，并通过 Java 客户端进行测试。

4、解决报错：通过你的测试服务器代码访问之后报错，java.io.IOException: Server returned HTTP response code: 405 for URL: https://localhost:8443/api

HTTP 405 错误表示 “Method Not Allowed”，即服务器端拒绝了请求方法。由于我们在示例中设定了服务器仅接受 POST 请求，如果客户端发送了其他方法（例如 GET），服务器会返回 405 错误。

我们需要确保客户端代码确实发送了 POST 请求，并且服务器端处理程序正确设置。

我是因为设置请求头时，写的connection.setRequestProperty("Content-Type", "application/json; utf-8");，将其改为connection.setRequestProperty("Content-Type", "application/json");就解决了。

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