如何理解 HTTPS

经常都在听说 https ,在谷歌浏览器上浏览不是 https 的网站，都会提示网站不安全。那到底什么是 https ，以前大概了解过一点点，但是对它的原理则是很模糊，趁着这次作业的机会，好好看看一下协议的实现方式。

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http

谈 https 之前先说一下 http, http 是位于应用层的网络协议，主要用于网络中数据的传输，但是 http 传输是明文传输，这意味着网络上的任何一个人都可以看到你发送了什么消息，接收了什么消息。如果世界上没有不怀好意的人，那这样确实没有什么问题，然而总是有一些变态，或者是坏蛋，喜欢躲在角落里偷窥别人的生活，以此来达到自己的目的。

加密的方式

为了防止被人偷窥，只能想办法加密传输的数据。从大的方面来说，加密可以分为对称加密和非对称加密两种。

对称加密

对称加密很好理解，依靠一种加密算法，生成一个密钥，你可以用这一个密钥对需要加密的数据进行加密，也可以用这个密钥对数据进行解密。总之一个密钥就能完成所有事了，but 问题不在于加密算法，而在于这个密钥要怎么保存。想一想，有没有在不经意间看到过别人输入密码？人是不可靠的，安全问题不能靠人来保证。

非对称加密

非对称加密跟对称加密差距就大了，非对称加密会生成一个公钥和一个私钥；公钥可以公开出来，任何人都可以看到，并且使用公钥对数据进行加密，但是解密只能用私钥来进行解密（理论上是这样）。这样就只需要保存好私钥就行了，如果需要和别人进行通信，只需要把自己的公钥发送过去，这样就可以了。

选择

单对称加密

上面也有解释过，对称加密是不行的，密钥的保存是个大问题。

单非对称加密

单非对称加密应该是可行的，但是每次传输数据双方都需要进行非对称加密的解密运算。非对称加密从数学上保证了从公钥推导出私钥的难度是相当大的，要实现这样的效果，必然要经过大量的运算（与对称加密相比），这会造成大量性能的损耗。

建立会话

https 建立会话的认证过程也是很难的。

如果没有 CA

在没有 CA 的情况下，客户端和服务端需要建立连接。这时候的流程是怎么样的？

问题？

上面这样的步骤就已经安全了吗？？？

看似是没有什么问题，但其实有一个很大的问题：身份认证。

你怎么知道你收到的公钥是网站发送给你的呢？在你和网站中间，如果有一个人把网站发给你的公钥拦截了，然后把自己的公钥发送给你，然后再把你发送的数据发送到网站。如果有想法，还能篡改你发送的数据，burpsuite 这种软件就是依靠这样的原理。比较官方的称呼叫做“中间人攻击”。

解决问题

既然问题是身份认证的问题，那就要想办法解决它。要证实双方的身份，那就需要引入公证人，在 https 中就是证书。一个机构，如果全世界都相信它，那我们也可以选择相信它，也包括机构颁发的证书，因此只要机构足够权威，就可以用来证实网站的身份。

因此网站就不能向之前那样自己生成一个公钥，然后发送出去和客户端进行通信了。网站的管理者需要向 CA 申请一个证书，证书中包括了公钥，私钥以及证书的有效信息，以保证证书的真实性和有效性。因为这些机构是足够权威的，因此操作系统和浏览器默认就安装了这些机构的证书，在进行身份认证的时候，会通过本地的证书进行校验，如果网站的证书是有效的，那就认为此次身份认证成功，可以进行数据传输了。

下面这个图是 TLS 握手的流程。

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