HTTP与HTTPS详解
# 前言
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/TLS协议,SSL/TLS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协议是由SSL/TLS+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。
# HTTPS和HTTP的主要区别
- 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。
- 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/tls加密传输协议。
- 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。
- http的连接很简单,是无状态的;HTTPS协议是由SSL/TLS+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。
# HTTPS的传输过程
- 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。
- 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。
- 客户端拿到证书,证书校验通过后,用系统内置的CA证书,进行对证书解密,拿到公钥。
- 客户端的浏览器与Web服务器开始协商SSL/TLS连接的安全等级,也就是信息加密的等级。
- 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。
- Web服务器利用自己的私钥解密出会话密钥。
- Web服务器利用会话密钥对数据进行对称加密,再与客户端进程通讯。
# CA证书作用
CA证书就是服务端自己有一份公钥私钥,把公钥给CA证书,获得一份数字证书,当客户端来请求时,就拿这个数字证书给客户端,客户端再通过CA认证算法拿到公钥,再进行后续操作。
# SSL与TLS的区别?
SSL:(Secure Socket Layer,安全套接字层),位于可靠的面向连接的网络层协议和应用层协议之间的一种协议层。SSL通过互相认证、使用数字签名确保完整性、使用加密确保私密性,以实现客户端和服务器之间的安全通讯。该协议由两层组成:SSL记录协议和SSL握手协议。
TLS:(Transport Layer Security,传输层安全协议),用于两个应用程序之间提供保密性和数据完整性。该协议由两层组成:TLS记录协议和TLS握手协议。
# SSL/TLS协议的基本过程
# 客户端发出请求(ClientHello)
- 支持的协议版本,比如TLS 1.0版。
- 一个客户端生成的随机数,稍后用于生成"对话密钥"。
- 支持的加密方法,比如RSA公钥加密。
- 支持的压缩方法。
# 服务器回应(SeverHello)
- 确认使用的加密通信协议版本,比如TLS 1.0版本。如果浏览器与服务器支持的版本不一致,服务器关闭加密通信。
- 一个服务器生成的随机数,稍后用于生成"对话密钥"。
- 确认使用的加密方法,比如RSA公钥加密,此时带有公钥信息。
- 服务器证书。
# 客户端回应
- 一个随机数pre-master key。该随机数用服务器公钥加密,防止被窃听。
- 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。
- 客户端握手结束通知,表示客户端的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值,用来供服务器校验。
上面客户端回应中第一项的随机数,是整个握手阶段出现的第三个随机数,又称"pre-master key"。有了它以后,客户端和服务器就同时有了三个随机数,接着双方就用事先商定的加密方法,各自生成本次会话所用的同一把"会话密钥"。
# 一些问题
# 那么为什么一定要用三个随机数,来生成"会话密钥"呢?
为了保证绝对随机,不相信服务器或者客户端的随机数,而是才用三个随机数再进行一定算法计算出真正的 会话密钥(对称加密)
# 为什么不都使用对称加密而是才有非对称与对称加密组合?
因为非对称加密比较耗费性能,比对称加密慢了几倍甚至几百倍,所以才有了对称加密进行最终的数据加密。