HTTPS协议工作原理解析 (https协议)

HTTPS协议工作原理解析

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协议应运而生。
HTTPS是在HTTP基础上通过SSL/TLS协议提供加密通信和安全认证的网络传输协议。
本文将详细解析HTTPS协议的工作原理，帮助读者更好地理解其加密通信和安全认证机制。

二、HTTPS协议概述

HTTPS协议采用SSL/TLS加密技术，对传输的数据进行加密处理，确保数据传输的安全性和完整性。
HTTPS协议主要包含两大组成部分：HTTP和SSL/TLS。
HTTP负责数据的传输，而SSL/TLS则负责数据的加密和安全认证。

三、HTTPS协议工作原理

1. 客户端与服务器建立连接

当客户端（如浏览器）与服务器建立连接时，首先会通过HTTP协议发起请求。
此时，客户端会向服务器发送一个请求，请求建立SSL/TLS加密连接。

2. SSL/TLS握手过程

服务器收到请求后，会返回一个响应，包括服务器的公钥证书和加密算法信息。
公钥证书是服务器证明自己身份的有效凭据，而加密算法信息则包含了服务器支持的加密算法列表。
客户端收到响应后，会验证服务器的公钥证书是否有效，并选择一个双方都支持的加密算法进行通信。
这一步称为SSL/TLS握手过程。

3. 数据加密过程

在SSL/TLS握手过程完成后，客户端和服务器之间就可以通过协商好的加密算法进行数据传输了。
客户端将发送的数据进行加密处理，然后发送给服务器。
服务器收到加密的数据后，使用自己的私钥进行解密，获取原始数据。
同样地，服务器回应的数据也会经过加密处理，确保在传输过程中不会被窃取或篡改。

四、HTTPS协议的关键技术

1. SSL/TLS加密技术

SSL（SecureSocket Layer）是一种网络安全协议，用于在互联网上传输数据时提供加密和安全认证。
TLS（Transport Layer Security）是SSL的后续版本，它在SSL的基础上进行了改进和优化。
SSL/TLS加密技术通过使用对称加密算法和非对称加密算法结合的方式，实现了数据的加密传输和安全认证。

2. 公钥证书和私钥

公钥证书是服务器证明自己身份的有效凭据。
在SSL/TLS握手过程中，服务器会将自己的公钥证书发送给客户端，客户端验证公钥证书的有效性后，确认服务器的身份。
私钥是服务器用于解密数据的密钥，它与公钥配对使用，确保数据的安全性。

3. 加密算法

HTTPS协议支持多种加密算法，包括对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法具有加密速度快的特点，但密钥管理较为困难。
非对称加密算法则可以实现密钥的公开传输和共享，但加密速度较慢。
在HTTPS协议中，通常会结合使用这两种加密算法，以实现数据的安全传输和高效处理。

五、HTTPS协议的优势与不足

1. 优势

（1）数据加密：HTTPS协议使用SSL/TLS加密技术，确保数据传输过程中的安全性。
（2）安全认证：通过公钥证书验证服务器身份，防止中间人攻击。
（3）完整性保护：HTTPS协议可以确保数据的完整性，防止数据在传输过程中被篡改。

2. 不足

（1）性能开销：由于HTTPS协议需要进行加密和解密操作，会对服务器和客户端的性能产生一定开销。
（2）部署成本：HTTPS协议的部署需要配置服务器和客户端的证书和密钥管理，对于大规模部署而言，成本较高。

六、结论

HTTPS协议作为互联网安全的重要基石之一，通过SSL/TLS加密技术和公钥证书验证机制确保了数据传输的安全性和隐私性。
随着网络攻击手段的不断升级和变化，HTTPS协议也需要不断更新和改进以适应新的安全挑战。
未来，随着技术的发展和普及，HTTPS协议将越来越广泛地应用于各个领域，为网络安全保驾护航。

网址中的http和https有什么区别

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。

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协议？如何实现

https是以安全为目标的http通道，简单讲就是http的安全版。在http下加入SSL层，用于安全的http数据传输