白話HTTPS

HTTPS是傳輸協議嗎？

HTTPS與HTTP有什麼關係？

HTTPS爲何會安全？

 

閒扯一下

 

Mac筆記本、Windows臺式機、Linux主機。像這三種類型，它們硬件不一樣，系統不一樣，服務端處理的編程語言不一樣。它們之間卻能夠在網絡的世界了自由聯通。靠的是什麼呢？靠的是它們遵照相同的規則（如：HTTP）。應用層用什麼格式（語言編碼，報文字段）封裝報文、傳輸層如何將大量的數據分段，並給每幀數據添加編號和端口信息、網絡層如何給沒幀數據添加IP地址，目標MAC地址、數據鏈路層如何將數字信息經過網卡發出去。

 

HTTPS是傳輸協議嗎？

 

目前常見的應用層協議

好像沒有看到HTTPS啊？

沒錯，HTTPS並不是TCP/IP協議族中的一員，它實際上是HTTP協議+SSL協議的組合體，是披着SSL外衣的HTTP。

 

HTTPS與HTTP有什麼關係？

 

HTTP實現的功能：一種機制簡單（這也是從早期衆多傳輸協議中走出來的緣由）的超文本傳輸協議，爲客戶端和服務器通訊服務，是處在TCP/IP協議族中的應用層協議。

 

HTTP在發送請求時，採用四層架構。

應用層：提供多種應用服務，如：HTTP  FTP  DNS等，能夠直接提供給開發者使用。

傳輸層：網絡間數據的傳輸，如：TCP TDP，報文數據分割打包成幀

網絡層：處理網絡中流動的數據包，在複雜的網絡段中選擇一條傳輸路線，將數據包送到目的地。將現實中的寄快遞（在快遞上寫上收件地址等信息，送到快遞點（相似於路由器））

數據鏈路層：處理連接網絡的硬件部分，如：網絡適配器，硬件驅動，操做系統，光纖。

 

 

 

HTTP請求過程當中的重要概念！ 

 

1.數據包在網絡層怎麼走的呢？

在數據包傳輸過程當中，須要不斷使用地址解析協議（IP和MAC地址對應的表，互相反查），進行路由選擇（將數據包丟給一個路由器，路由器會根據數據包上帶的地址，自動分揀，傳給它認爲比較好的下一站路，直到到達目的地）

 

2.TCP通信三次握手

客戶端先發送一個SYN(synchronize)

服務端收到後，返回一個SYN(synchronize)/ACK（acknowledgement）

客戶端發送一個ACK（acknowledgement）

 

3.DNS域名解析服務：在瀏覽器輸入url後，點擊enter。

1.網絡首先會拿填寫的域名到dns服務器查詢對應的IP地址。

2.瀏覽器將請求傳給返回的IP地址。

 

4.HTTP與HTTPS通訊的區別

只是在應用層與傳輸層之間添加了一個SSL層

 

HTTPS爲何會安全？

既然HTTPS是披着SSL外衣的HTTP，那SSL是什麼呢？

SSL是安全套接字層，是目前比較成熟的提供可靠數據傳輸的安全協議。SSL能夠提供證書認證，數據加密，完整性保護等保護性策略。

 

數據加密原理

SSL採用的加密策略是：非對此加密+對稱加密的混合加密方式

對成加密：單純的對稱加密，加密解密的效率高，可是在客戶端於服務端共享密鑰時，容易被中間劫持泄露，不夠安全

非對稱加密：是新一代加密方案，加密解密銷量低，可是能夠實現密鑰的安全傳輸，想經過公鑰解出私鑰難道極大，基本不可能。

 

最中採用在第一次交換共享密鑰時，使用非對稱加密。而後用共享密鑰加密。這樣既避免了密鑰被劫持，又保證了效率

 

數據完整性策略

採用報文摘要的策略，防止報文主題被修改

在報文發送前，先經過md5-base64加密，獲得一個報文主體的摘要，把這個摘要放到請求首部中，等服務器收到信息，採用一樣的算法，加密報文主體，根據獲得的結果是否和報文摘要一致來判斷數據的完整性。

 

SSL和TLS的關係

目前常見的加密協議有兩個SSL3.0和TLS1.0，它們之間有什麼區別呢？

 SSL（Secure Socket Layer）：是有瀏覽器開發商網景通訊公司發起並開發到了SSL3.0版本

 TLS（Transport Layer Security）：後面主導權移交給了IETF組織，他們在SSL3.0基礎上開發了 TLS一系列版本。它們是「父子」關係。

 

HTTPS協議安全通訊步驟

HTTPS協議安全通訊步驟中有三個主角元素：客戶端，服務器，第三方可信任的證書頒發機構

過程以下：

1.服務器的運維人員向「第三方可信任的證書頒發機構」提供公司的有效信息+公鑰。

2.「第三方可信任的證書頒發機構」認證公司有效，就用「第三方可信任的證書頒發機構」的私鑰給服務器的公鑰簽名，而後建立一個證書，證書中加入了公鑰+公鑰簽名結果，發給服務器。服務器運營人員須要支付必定的費用。

3.客服端安裝瀏覽器，瀏覽器內部內置了「第三方可信任的證書頒發機構」的根證書，裏面包含了「第三方可信任的證書頒發機構」的公鑰信息

//正式開始SSL通訊

4.客戶端發送請求給ClientHello到服務器，請求報文中包含客戶端支持的SSL指定版本號，加密組件列表（使用的加密算法和密鑰長度）

5.服務端收到請求後，也回發生個ClientHello迴應，裏面包含了使用的SSL版本和加密組件（該加密組件是從客戶端發生的列表中篩選出來的）

6.緊接着服務器發生證書報文（Certificate），將服務器申請的公鑰證書傳給客戶端

7.而後服務器發生一個Server Hello Done報文給客戶端，表示初期階段的SSL握手協商結束。

 

8.客戶端收到服務器發來的公鑰證書後，拿本地存儲的第三方機構根證書中的公鑰對證書中的簽名信息解密，若是解密的結構同證書中的原始服務器公鑰信息同樣，證實服務器可信。

9.接着客戶端在本地生成一個隨機密碼字符串。用服務器的公鑰加密這個字符串，將獲得的結果傳遞給服務器器。

10.而後客戶端再發送一個Change Cipher Spec報文（修改加密規則說明）給服務器，告訴服務器下面的通訊將採用剛纔的隨機密碼字符串做爲加密密鑰。

11.最後客戶端發生一個Finish報文，報文中包含了從鏈接到如今全部報文的總體校驗碼，上面一系列的握手協商是否能最後成功，就看服務器可否正確解密這個Finish報文了。

 

12.服務器正確解密後，也發送個Change Cipher Spec報文（修改加密規則說明）給客戶端。

13.最後服務端也發送個Finish報文讓客戶端解密驗證。

 

14.等客戶端、服務器二者的Finished報文都正常交換後，SSL鏈接算是正式創建完成。下面的通訊就會受到SSL的加密保護。

15.如今客戶端就能夠安全的給服務器發送簡單的應用層協議（http）了，並獲得受保護的響應

 

16.最後通信完成，由客戶端發送close_notify報文，通知服務器斷開連接。