探究HTTPS协议中加密算法的作用及实现原理

一、引言

随着互联网技术的飞速发展，网络安全问题日益突出。
为了保证数据传输的安全性和隐私性，HTTPS协议逐渐普及。
HTTPS协议中的加密算法起到了至关重要的作用。
本文将详细探究HTTPS协议中加密算法的作用及实现原理。

二、HTTPS协议概述

HTTPS协议是一种通过计算机网络进行安全通信的协议，它在HTTP协议的基础上，使用了SSL/TLS加密技术，确保数据传输过程中的安全性和隐私性。
HTTPS协议广泛应用于网银、电商、社交媒体等需要保护用户隐私和交易安全的领域。

三、HTTPS协议中加密算法的作用

1. 数据加密：HTTPS协议中的加密算法对传输数据进行加密，确保数据在传输过程中的安全。加密后的数据即使被截获，也无法获取原始内容，从而有效防止数据泄露。
2. 身份验证：HTTPS协议中的加密算法还用于实现服务器和客户端的身份验证。通过数字证书等机制，确保双方通信的可靠性，防止通信过程中的“中间人”攻击。

四、HTTPS协议中加密算法的实现原理

1. 加密算法种类：HTTPS协议中常用的加密算法包括对称加密算法（如AES）和非对称加密算法（如RSA）。对称加密算法加密速度快，但密钥管理困难；非对称加密算法密钥管理方便，但加密速度较慢。
2. SSL/TLS握手过程：在HTTPS通信过程中，SSL/TLS握手是一个关键步骤。客户端向服务器发送客户端随机数、版本号等信息；服务器回应服务器的随机数、证书等信息。客户端验证服务器证书，生成预主密钥，并发送给服务器。双方生成协商好的对称加密算法的密钥，完成握手过程。握手过程中，加密算法和密钥协商完成，后续数据通信将使用这些信息进行加密和解密。
3. 数据加密过程：在HTTPS通信过程中，数据加密主要依赖于对称加密算法和非对称加密算法的配合使用。通过非对称加密算法对对称加密算法的密钥进行加密，然后将其发送给接收方。接收方使用相应的私钥解密得到对称密钥，之后双方即可使用对称加密算法对传输数据进行加密和解密。这样既能保证数据传输的安全性，又能保证通信效率。

五、通道气体压强（似乎是与主题不相关的内容）

通道气体压强是指管道或通道内气体的压力。
在工业生产、科研实验等领域，通道气体压强的控制和测量具有重要意义。
常见的通道气体压强控制方法包括节流控制、质量流量控制器等。
而通道气体压强的测量则依赖于压力传感器等精密仪器。

六、结论

本文详细探究了HTTPS协议中加密算法的作用及实现原理。
HTTPS协议中的加密算法通过数据加密和身份验证等功能，确保了网络通信的安全性和隐私性。
在实际应用中，我们应充分了解各种加密算法的特点，并根据实际需求选择合适的加密算法和配置，以保障网络安全。
同时，随着网络技术的不断发展，我们需要关注新兴的安全问题，加强网络安全防护，推动网络安全技术的持续创新。

注：由于文章开头提到的“探究h通道气体压强”似乎是与主题不相关的内容，本文未对其进行详细探讨。
在实际写作中，请根据需求调整文章结构和内容。

谁给我解释一下HTTPS的定义与应用环境？”

HTTPS（Secure Hypertext Transfer Protocol）安全超文本传输协议它是由Netscape开发并内置于其浏览器中，用于对数据进行压缩和解压操作，并返回网络上传送回的结果。 HTTPS实际上应用了Netscape的完全套接字层（SSL）作为HTTP应用层的子层。 （HTTPS使用端口443，而不是象HTTP那样使用端口80来和TCP/IP进行通信。 ）SSL使用40 位关键字作为RC4流加密算法，这对于商业信息的加密是合适的。 HTTPS和SSL支持使用X.509数字认证，如果需要的话用户可以确认发送者是谁。 也就是说它的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。 https是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。 即HTTP下加入SSL层，https的安全基础是SSL，因此加密的详细内容请看SSL。 它是一个URI scheme(抽象标识符体系)，句法类同http:体系。 用于安全的HTTP数据传输。 https:URL表明它使用了HTTP，但HTTPS存在不同于HTTP的默认端口及一个加密/身份验证层（在HTTP与TCP之间）。 这个系统的最初研发由网景公司进行，提供了身份验证与加密通讯方法，现在它被广泛用于万维网上安全敏感的通讯，例如交易支付方面。 限制它的安全保护依赖浏览器的正确实现以及服务器软件、实际加密算法的支持.一种常见的误解是“银行用户在线使用https:就能充分彻底保障他们的银行卡号不被偷窃。 ”实际上，与服务器的加密连接中能保护银行卡号的部分，只有用户到服务器之间的连接及服务器自身。 并不能绝对确保服务器自己是安全的，这点甚至已被攻击者利用，常见例子是模仿银行域名的钓鱼攻击。 少数罕见攻击在网站传输客户数据时发生，攻击者尝试窃听数据于传输中。 商业网站被人们期望迅速尽早引入新的特殊处理程序到金融网关，仅保留传输码(transaction number)。 不过他们常常存储银行卡号在同一个数据库里。 那些数据库和服务器少数情况有可能被未授权用户攻击和损害。 TLS 1.1之前这段仅针对TLS 1.1之前的状况。 因为SSL位于http的下一层，并不能理解更高层协议，通常SSL服务器仅能颁证给特定的IP/端口组合。 这是指它经常不能在虚拟主机(基于域名)上与HTTP正常组合成HTTPS。 这一点已被更新在即将来临的TLS 1.1中—会完全支持基于域名的虚拟主机。

https和http的区别？

HTTP 属于超文本传输协议，用来在 Internet 上传送超文本，而 HTTPS 为安全超文本传输协议，在 HTTPS 基础上拥有更强的安全性，简单来说 HTTPS 是 HTTP 的安全版，是使用 TLS/SSL 加密的 HTTP 协议。

超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息，HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此，HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如：信用卡号、密码等支付信息。

为了解决HTTP协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议HTTPS，为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。

一、HTTP和HTTPS的基本概念

HTTP：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。

HTTPS：是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。

HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。

二、HTTP与HTTPS有什么区别？

HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，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，从而就诞生了HTTPS。 简单来说，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。

HTTPS和HTTP的区别主要如下：

1、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。

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。

三、HTTPS的工作原理

我们都知道HTTPS能够加密信息，以免敏感信息被第三方获取，所以很多银行网站或电子邮箱等等安全级别较高的服务都会采用HTTPS协议。

客户端在使用HTTPS方式与Web服务器通信时有以下几个步骤，如图所示。

（1）客户使用https的URL访问Web服务器，要求与Web服务器建立SSL连接。

（2）Web服务器收到客户端请求后，会将网站的证书信息（证书中包含公钥）传送一份给客户端。

（3）客户端的浏览器与Web服务器开始协商SSL连接的安全等级，也就是信息加密的等级。

（4）客户端的浏览器根据双方同意的安全等级，建立会话密钥，然后利用网站的公钥将会话密钥加密，并传送给网站。

（5）Web服务器利用自己的私钥解密出会话密钥。

（6）Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。

四、HTTPS的优点

尽管HTTPS并非绝对安全，掌握根证书的机构、掌握加密算法的组织同样可以进行中间人形式的攻击，但HTTPS仍是现行架构下最安全的解决方案，主要有以下几个好处：

（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、改变，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。

（4）谷歌曾在2014年8月份调整搜索引擎算法，并称“比起同等HTTP网站，采用HTTPS加密的网站在搜索结果中的排名将会更高”。

五、HTTPS的缺点

虽然说HTTPS有很大的优势，但其相对来说，还是存在不足之处的：

（1）HTTPS协议握手阶段比较费时，会使页面的加载时间延长近50%，增加10%到20%的耗电；

（2）HTTPS连接缓存不如HTTP高效，会增加数据开销和功耗，甚至已有的安全措施也会因此而受到影响；

（3）SSL证书需要钱，功能越强大的证书费用越高，个人网站、小网站没有必要一般不会用。

（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）HTTPS协议的加密范围也比较有限，在黑客攻击、拒绝服务攻击、服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。 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。

六、http切换到HTTPS

如果需要将网站从http切换到https到底该如何实现呢？

这里需要将页面中所有的链接，例如js，css，图片等等链接都由http改为https。 例如：改为，这里虽然将http切换为了https，还是建议保留http。 所以我们在切换的时候可以做http和https的兼容，具体实现方式是，去掉页面链接中的http头部，这样可以自动匹配http头和https头。 例如：将改为//。 然后当用户从http的入口进入访问页面时，页面就是http，如果用户是从https的入口进入访问页面，页面即使https的。

什么是https

知道https之前应该先了解什么是http。 http是基于tcp的网页访问协议。 是目前互联网最重要的组成协议之一，你访问的几乎所有的网站都是基于http协议的。 虽然Http协议应用非常广泛，随着网站数量的爆发式增长，安全性问题随之而来。 Http协议中的内容是通过明文传输的，所以你访问的网页内容、以及你提交给网页的数据一旦被第三方获取就已经泄露了。 Https协议的出现就是为了解决这个安全性的问题，它在http协议基础之上，用SSL加密协议进行了加密。 加密的过程涉及到数字证书、双向加密等等，这个有点专业就不赘述了。 总而言之，你访问使用https协议的网站不用担心第三方获取你的数据，获取到了也没有用。 加密的过程以及加密算法的复杂度已经决定了现有的技术不可能破译。 再看看哪些网站在使用https协议？所有的网上银行、支付宝等等。 所以，你把https当成绝对安全的http就好了。