HTTPS原理

前置知识

在阅读本文章之前需要知道什么是哈希，什么是对称加密，什么是非对称加密，什么是数字证书，什么是数字签名? 什么是数字证书(Digital Certificate)？什么是数字签名(Digital Signature)_codereasy的博客-优快云博客

SSL/TLS协议是什么

其中SSL/TLS是一种介与于传输层（比如TCP/IP）和应用层（比如HTTP）的协议。它通过"握手协议(Handshake Protocol)"和"传输协议(Record Protocol)"来解决传输安全的问题。SSL/TLS是一个可选层，没有它，使用HTTP也可以通信.

SSL/TLS的运行过程

SSL/TLS有两个阶段：握手协议和传输协议

握手协议就是建立起连接的过程。在这个阶段，我们采用非对称加密，这个过程完毕后会生成一个对话秘钥。

这个对话秘钥使用对称加密进行传输。为什么不从头到尾都使用非对称加密？之因为非对称加密是很耗性能的。而握手协议过程中，迫不得已，使用非对称加密。在数字证书的加密与验证的过程中，使用非对称加密保证了公钥的安全性。

SSL/TLS运行过程

客户端发送请求：

在这一步客户端主要向服务端发出以下信息：

• 支持的SSL/TLS协议版本
• 支持的加密套件列表(cipher suite)
• 支持的压缩算法列表(compression methods)，用于后续的压缩传输
• 产生的一个随机数random_C(random number)，客户端有存留，稍后用于生成"对话密钥(session key)"

服务端回应：

服务端接收到客户端的请求，进行回应

• 根据客户端支持的SSL/TLS协议版本，和自己的比较确定使用的SSL/TLS协议版本，如果没有合适的，对话关闭
• 回应加密套件，压缩算法
• 产生的一个随机数random_S(random number)，服务端有存留，稍后用于生成"对话密钥(session key)"
• 服务端数字证书(证明自己的身份，传递公钥)
• 如果需要验证客户端，发出请求，要求客户端提供证书

客户端回应：

客户端收到服务端的回应后。会进行以下操作：

首先，客户端会验证服务端的数字证书。如果证书有问题，则会有相应提示。如果证书没有问题继续向服务端发送以下信息：

• 如果服务端有请求证书，发送自己的数字证书
• 在产生一个随机数pre-master key(random number)，并且用服务端数字证书中的公钥加密
• 编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送

服务端的回应（最后一步）

如果有客户端的证书，就先验证客户端的证书

• 使用自己的私钥，对随机数pre-master key解密，这时客户端和服务端各自有了三个随机数，然后用原来协商的加密方式生成本次通话使用的会话密钥(session key)
• 编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送

这时客户端和服务端都有了session key。下面开始使用 session key 对称加密数据，进行传输，就进入了下一个阶段，传输协议过程。

参考资料：

HTTPS从原理到应用(三)：SSL/TLS协议 - 简书