一、HTTP 和 HTTPS 的基本概念
HTTP:超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。设计 HTTP 最初的目的是为了提供一种发布和接收 HTML 页面的方法。它可以使浏览器更加高效。HTTP 协议是以明文方式发送信息的,如果黑客截取了 Web 浏览器和服务器之间的传输报文,就可以直接获得其中的信息。
HTTPS:是以安全为目标的 HTTP 通道,是 HTTP 的安全版。HTTPS 的安全基础是 SSL。SSL 协议位于 TCP/IP 协议与各种应用层协议之间,为数据通讯提供安全支持。SSL 协议可分为两层:SSL 记录协议(SSL Record Protocol),它建立在可靠的传输协议(如TCP)之上,为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。SSL 握手协议(SSL Handshake Protocol),它建立在 SSL 记录协议之上,用于在实际的数据传输开始前,通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。
二、HTTP 与 HTTPS 的区别
1、HTTPS 协议需要到 CA (Certificate Authority,证书颁发机构)申请证书,一般免费证书较少,因而需要一定费用。(以前的网易官网是http,而网易邮箱是 https 。)
2、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。
3、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。
4、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,比 HTTP 协议安全。(无状态的意思是其数据包的发送、传输和接收都是相互独立的。无连接的意思是指通信双方都不长久的维持对方的任何信息。)
三、HTTPS 的优点
1、使用 HTTPS 协议可认证用户和服务器,确保数据发送到正确的客户机和服务器。
2、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,可防止数据在传输过程中不被窃取、修改,确保数据的完整性。
3、HTTPS 是现行架构下最安全的解决方案,虽然不是绝对安全,但它大幅增加了中间人攻击的成本。
四、HTTPS 的缺点(对比优点)
1、HTTPS 协议握手阶段比较费时,会使页面的加载时间延长近。
2、HTTPS 连接缓存不如 HTTP 高效,会增加数据开销,甚至已有的安全措施也会因此而受到影响。
3、HTTPS 协议的安全是有范围的,在黑客攻击、拒绝服务攻击和服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。
4、SSL 证书通常需要绑定 IP,不能在同一 IP 上绑定多个域名,IPv4 资源不可能支撑这个消耗。
5、成本增加。部署 HTTPS 后,因为 HTTPS 协议的工作要增加额外的计算资源消耗,例如 SSL 协议加密算法和 SSL 交互次数将占用一定的计算资源和服务器成本。
6、HTTPS 协议的加密范围也比较有限。最关键的,SSL 证书的信用链体系并不安全,特别是在某些国家可以控制 CA 根证书的情况下,中间人攻击一样可行。
五、HTTPS 的连接过程
图片中的过程是按 8 个步骤分的,但是网上有更详细的步骤,所以我把详细的过程和这个图片配在一起。
① 客户端的浏览器向服务器发送请求,并传送客户端 SSL 协议的版本号,加密算法的种类,产生的随机数,以及其他服务器和客户端之间通讯所需要的各种信息。
② 服务器向客户端传送 SSL 协议的版本号,加密算法的种类,随机数以及其他相关信息,同时服务器还将向客户端传送自己的证书。
③ 客户端利用服务器传过来的信息验证服务器的合法性,服务器的合法性包括:证书是否过期,发行服务器证书的 CA 是否可靠,发行者证书的公钥能否正确解开服务器证书的 "发行者的数字签名",服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配。如果合法性验证没有通过,通讯将断开;如果合法性验证通过,将继续进行第四步。
④ 用户端随机产生一个用于通讯的 "对称密码",然后用服务器的公钥(服务器的公钥从步骤②中的服务器的证书中获得)对其加密,然后将加密后的“预主密码”传给服务器。
⑤ 如果服务器要求客户的身份认证(在握手过程中为可选),用户可以建立一个随机数然后对其进行数据签名,将这个含有签名的随机数和客户自己的证书以及加密过的密钥一起传给服务器。
⑥ 如果服务器要求客户的身份认证,服务器必须检验客户证书和签名随机数的合法性,具体的合法性验证过程包括:客户的证书使用日期是否有效,为客户提供证书的 CA 是否可靠,发行 CA 的公钥能否正确解开客户证书的发行 CA 的数字签名,检查客户的证书是否在证书废止列表(CRL)中。检验如果没有通过,通讯立刻中断;如果验证通过,服务器将用自己的私钥解开加密的私钥,然后执行一系列步骤来产生主通讯密码(客户端也将通过同样的方法产生相同的主通讯密码)。
⑦ 服务器和客户端用相同的对称加密密钥,对称密钥用于 SSL 协议的安全数据通讯的加解密通讯。同时在 SSL 通讯过程中还要完成数据通讯的完整性,防止数据通讯中的任何变化。
⑧ 客户端向服务器端发出信息,指明后面的数据通讯将使用的步骤 ⑦ 中的主密码为对称密钥,同时通知服务器客户端的握手过程结束。
⑨ 服务器向客户端发出信息,指明后面的数据通讯将使用的步骤 ⑦ 中的主密码为对称密钥,同时通知客户端服务器端的握手过程结束。
⑩ SSL 的握手部分结束,SSL 安全通道的数据通讯开始,客户和服务器开始使用相同的对称密钥进行数据通讯,同时进行通讯完整性的检验。