HTTPHTTPS协议

一.HTTP和HTTPS的基本概念

HTTP(超文本传输协议)：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。
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。(如下图网站连接不安全((http省略))

HTTPS(安全套接字层超文本传输协议)：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(即子层)，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。(如下图铁路12306官网为连接安全)

HTTPS协议的主要作用可以分为两种：

1. 建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全
2. 确认网站的真实性

二.SSL协议与SSL证书

SSL(Secure Sockets Layer 安全套接字协议)：SSL及其继任者传输层安全（Transport Layer Security，TLS）是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS与SSL在传输层与应用层之间对网络连接进行加密。
SSL协议可分为两层：
1.SSL记录协议（SSL Record Protocol）：它建立在可靠的传输协议（如TCP）之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。
2.SSL握手协议（SSL Handshake Protocol）：它建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。

SSL工作流程：

一.服务器认证阶段：
1）客户端向服务器发送一个开始信息“Hello”以便开始一个新的会话连接；
2）服务器根据客户的信息确定是否需要生成新的主密钥，如需要则服务器在响应客户的“Hello”信息时将包含生成主密钥所需的信息；
3）客户根据收到的服务器响应信息，产生一个主密钥，并用服务器的公开密钥加密后传给服务器；
4）服务器回复该主密钥，并返回给客户一个用主密钥认证的信息，以此让客户认证服务器。
二.用户认证阶段：
在此之前，服务器已经通过了客户认证，这一阶段主要完成对客户的认证。经认证的服务器发送一个提问给客户，客户则返回（数字）签名后的提问和其公开密钥，从而向服务器提供认证。
SSL协议提供的安全通道有以下三个特性：
机密性：SSL协议使用密钥加密通信数据。
可靠性：服务器和客户都会被认证，客户的认证是可选的。
完整性：SSL协议会对传送的数据进行完整性检查。

SSL作用：

1. 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. 加密数据以防止数据中途被窃取；
3. 维护数据的完整性，确保数据在传输过程中不被改变。

SSL 证书:SSL 证书 就是遵守 SSL协议，由受信任的数字证书颁发机构CA，在验证服务器身份后颁发，具有服务器身份验证和数据传输加密功能。
认证原理：

一份 SSL 证书包括一个公共密钥和一个私用密钥。公共密钥用于加密信息，私用密钥用于解译加密的信息。浏览器指向一个安全域时，SSL 同步确认服务器和客户端，并创建一种加密方式和一个唯一的会话密钥。它们可以启动一个保证消息的隐私性和完整性的安全会话。

SSL证书功能：

1. 确认网站真实性（网站身份认证）
2. 保证信息传输的机密性

SSL证书操作流程：

1.用户连接到你的Web站点，该Web站点受服务器证书所保护。（可由查看 URL的开头是否为"https:"来进行辩识，或浏览器会提供你相关的信息）。
2.你的服务器进行响应，并自动传送你网站的数字证书给用户，用于鉴别你的网站。
3.用户的网页浏览器程序产生一把唯一的“会话钥匙码，用以跟网站之间所有的通讯过程进行加密。
4.使用者的浏览器以网站的公钥对交谈钥匙码进行加密，以便只有让你的网站得以阅读此交谈钥匙码。
具有安全性的通讯过程已经建立。这个过程仅需几秒钟时间，且使用者不需进行任何动作。依不同的浏览器程序而定，使用者会看到一个钥匙的图标变得完整，或一个门栓的图标变成上锁的样子，用于表示工作阶段具有安全性。

三.HTTP与HTTPS有什么区别？

HTTPS和HTTP的区别主要如下：

1. 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。
2. 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。
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. 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。

四.HTTPS的工作原理

客户端在使用HTTPS方式与Web服务器通信时的步骤：

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。

五.HTTPS的优缺点

HTTPS的优点：

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”。

HTTPS的缺点：

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

将网站从http切换到https的实现：

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。
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http://www.baidu.com改为//www.baidu.com。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，页面即是https的。