HTTP与HTTPS详解

HTTP

       HTTP是客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP）。通常，由HTTP客户端发起请求，建立一个到服务器端指定端口（默认端口是80）的TCP连接，HTTP服务器则在那个端口监听客户端发来的请求，一旦收到消息，服务器就会向客户端发回一个状态码（比如“HTTP/1.1 200 OK”）和响应消息，消息的消息体可能是请求文件、错误消息或者其他一些信息。

       HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的数据，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全。为了保证这些隐私数据能加密传输，于是网景通信公司设计了SSL（Secure Sockets Layer）协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密，从而诞生了HTTPS。

---

HTTPS

        HTTPS在传输数据之前需要客户端（浏览器）和服务器（网站）之间进行一次握手，在握手过程中将确立双方加密传输数据的密码信息。TLS/SSL协议传输数据之所以更加安全，是因为TLS/SSL协议中使用了非对称加密、对称加密以及HASH算法。

        握手简单过程如下：

• 浏览器将自己支持的一套加密规则发给网站。
• 网站从中选出一组加密算法和HASH算法，并将自己的身份信息以证书的形式发回给浏览器。证书里面包括网站地址、加密公钥以及证书颁发机构等信息。     
• 浏览器获得网站证书，进行以下流程：

1. 验证证书的合法性（如颁发证书的机构是否合法、证书中包含的网站地址是否与正在访问的地址一致等），如果证书受信任，浏览器就会显示一个小锁头，否则会给出证书不受信任的提示。
2. 如果证书受信任或者用户接受了不受信任的证书，浏览器就会生成一串随机数的密码，并用证书中提供的公钥加密。
3. 使用约定好的HASH算法计算握手消息，并且使用生成的随机数密码对消息进行加密，最后将之前生成的所有信息发送给网站。

• 网站收到浏览器发来的数据之后要做以下操作：

1. 使用自己的私钥将信息解密并取出密码，使用密码解密浏览器发来的握手消息，并验证HASH是否与浏览器发来的一致。
2. 使用密码加密一段握手消息，发送给浏览器。

• 如果浏览器解密并计算握手消息的HASH与服务器端发来的HASH一致，此时握手过程结束，之后所有的通信数据将使用之前的浏览器生成的随机密码，并利用对称加密算法进行加密。

       浏览器与网站互相发送加密的握手消息并验证，目的是保证双方都获得一致的密码，并且可以正常的加密、解密数据，为真正的数据传输做一次测试。另外，HTTPS一般使用的加密与HASH算法如下：

• 非对称加密算法：RSA、DSA/DSS。
• 对称加密算法：AES、RC4、3DES。
• HASH算法：MD5、SHA1、SHA256。

        其中，非对称加密算法用于在握手过程中加密生成的密码，对称加密算法用于对真正传输的数据进行加密，而HASH算法用于验证数据的完整性。由于浏览器生成的密码是整个数据加密的关键，因此在传输的时候使用非对称加密算法对其加密。非对称加密算法会生成公钥和私钥，公钥只能用于加密数据，可以随意传输，而网站的私钥用于对数据解密，所以网站都会小心保管自己的私钥，防止泄露。

       TLS握手过程中有任何错误都会使加密连接断开，从而阻止隐私信息的传输。正是因为HTTPS非常安全，攻击者无从下手，因此更多的采用假证书的手法来欺骗客户端，从而获取明文的信息。