图解HTTP----确保Web安全的HTTPS

一、概述

在HTTP协议中有可能存在信息窃听或身份伪装等安全问题。使用HTTPS通信机制可以有效地防止这些问题。

二、HTTP的缺点

（1）通信使用明文（不加密），内容可能会被窃听。

（2）不验证通信方的身份，因此有可能遭遇伪装。

（3）无法证明报文的完整性，所以有可能已遭篡改。

• 通信使用明文可能会被窃听

（1）由于HTTP本身不具备加密的功能，所以也无法做到对通信整体（使用HTTP协议通信的请求和响应的内容）进行加密。即HTTP报文使用明文（指未经过加密的报文）方式发送。

（2）TCP/IP是可能被窃听的网络

1）按TCP/IP协议族的工作机制，通信内容在所有的通信线路上都有可能遭到窥视。

2）所谓互联网，是由能连通到全世界的网络组成的。无论世界哪个 角落的服务器在和客户端通信时，在此通信线路上的某些网络设备、光缆、计算机等都不可能是个人的私有物，所以不排除某个环节中会遭到恶意窥视行为。

3）即使已经过加密处理的通信，也会被窥视到通信内容，这点和未加密的通信是相同的。只是说如果通信经过加密，就有可能让人无法破解报文信息的含义，但加密处理后的报文信息本身还是会被看到的。

4）窃听相同段上的通信并非难事。只需要收集在互联网上流动的数据包（帧）就行了。对于收集来的数据包的解析工作，可交给那些抓包（Packet Capture）或嗅探器（Sniffer）工具。

（3）加密处理防止被窃听

• 通信的加密

1）HTTP协议中没有加密机制，但可以通过和SSL（Secure Socket Layer，安全套接层）或 TLS（Transport Layer Security，安全层传输协议）的组合使用，加密HTTP的通信内容。

2）用SSL建立安全通信线路之后，就可以在这条线路上进行HTTP通信了。

3）与SSL组合使用HTTP被称为HTTPS（Secure，超文本传输安全协议）或 HTTP over SSL。

• 内容的加密

1）由于HTTP协议中没有加密机制，那么就对HTTP协议传输的内容本身加密。即把HTTP报文里所含的内容进行加密处理。

2）在这种情况下，客户端需要对HTTP报文进行加密处理后再发送请求。

3）为了做到有效的内容加密，前提是要求客户端和服务器同时具备加密和解密机制。

4）由于该方式不同于SSL或TLS将整个通信线路加密处理，所以内容仍有被篡改的风险。

• 不验证通信方的身份就可能遭遇伪装

HTTP 协议中的请求和响应不会对通信方进行确认。也就是说存在“服务器是否就是发送请求中 URI 真正指定的主机，返回的响应是否真的返回到实际提出请求的客户端”等类似问题。

（1）任何人都可发起请求

1）在HTTP协议通信时，由于不存在确认通信方的处理步骤，任何人都可以发起请求。

2）服务器只要接收到请求，不管对方是谁都会返回一个响应（但也仅限于发送端的 IP 地址和端口号没有被 Web 服务器设定限制访问的前提下）。

3）HTTP 协议的实现本身非常简单，不论是谁发送过来的请求都会返回响应，因此不确认通信方，会存在以下各种隐患。

无法确定请求发送至目标的 Web 服务器是否是按真实意图返回响应的那台服务器。有可能是已伪装的 Web 服务器。

无法确定响应返回到的客户端是否是按真实意图接收响应的那个客户端。有可能是已伪装的客户端。

无法确定正在通信的对方是否具备访问权限。因为某些Web 服务器上保存着重要的信息，只想发给特定用户通信的权限。

无法判定请求是来自何方、出自谁手。

即使是无意义的请求也会照单全收。无法阻止海量请求下的 DoS 攻击（Denial of Service，拒绝服务攻击）。

（2）查明对手的证书

1）虽然使用 HTTP 协议无法确定通信方，但如果使用 SSL则可以。 SSL不仅提供加密处理，而且还使用了一种被称为证书的手段，可用于确定方。

2）证书由值得信任的第三方机构颁发，用以证明服务器和客户端是实际存在的。另外，伪造证书从技术角度来说是异常困难的一件事。所以只要能够确认通信方（服务器或客户端）持有的证书，即可判断通信方的真实意图。

3）通过使用证书，以证明通信方就是意料中的服务器。这对使用者个人来讲，也减少了个人信息泄露的危险性。

4）客户端持有证书即可完成个人身份的确认，也可用于对Web 网站的认证环节。

• 无法证明报文完整性，可能已遭篡改

所谓完整性是指信息的准确度。若无法证明其完整性，通常也就意味着无法判断信息是否准确。

• 接收到的内容可能有误

1）由于 HTTP 协议无法证明通信的报文完整性，因此，在请求或响应送出之后直到对方接收之前的这段时间内，即使请求或响应的内容遭到篡改，也没有办法获悉。换句话说，没有任何办法确认，发出的请求 / 响应和接收到的请求 / 响应是前后相同的。

• 如何防止篡改

1）虽然有使用 HTTP 协议确定报文完整性的方法，但事实上并不便捷、可靠。其中常用的是 MD5 和 SHA-1 等散列值校验的方法，以及用来确认文件的数字签名方法。