了解 HTTPS 为什么安全

八月, 2021 · 预计阅读时间： 8 分钟

HTTPS 简介

HTTP协议是明文传输的，这就意味着，介于发送端、接收端中间的任意节点都可以知道你们传输的内容是什么。这些节点可能是路由器、代理等。

HTTPS其实就是Hyper Text Transfer Protocol Secure，其实就是在HTTP跟TCP中间加多了一层加密层TLS/SSL。TLS是SSL的升级版。现在提到HTTPS，加密套件基本指的是TLS。

原来HTTP是应用层将数据直接给到TCP进行传输，现在HTTPS改成应用层将数据给到TLS/SSL，将数据加密后，再给到TCP进行传输。这样即使数据被中间节点截获，坏人也看不懂。

HTTP默认端口是80/tcp，HTTPS默认端口是443/tcp、443/udp。

一般来说，加密分为对称加密、非对称加密(也叫公开密钥加密)。

对称加密：加密数据用的密钥，跟解密数据用的密钥是一样的。

非对称加密：有公钥和私钥，通过公钥加密的数据，只能通过私钥解开。通过私钥加密的数据，只能通过公钥解开。

单纯使用对称加密是不能确保安全的，因为无法将明文秘钥安全地传输而不被中间节点劫取。
单纯地使用非对称加密虽然安全，双方都将发送的数据用对方的公钥加密，各自的私钥解密，但是开销非常大，也不合适。
所以需要将对称加密和非对称加密结合使用：客户端得到服务端的公钥，生成加密数据的密钥，用服务端的公钥加密发送给服务端，服务端用私钥解密得到密钥，双方用该密钥沟通。

然而这种方式交换密钥也并不安全，中间人可能将自己的公钥给客户端，但是客户端并不能辨别公钥的来源，待客户端用该公钥加密密钥并发送后，再用自己的私钥解密获得密钥，之后就可以破解沟通的信息。

因此，确保数据传输的关键点，就在于确保公钥来源的安全性，确保是服务端的公钥。

这时候就引入了第三方，权威的证书颁发机构CA来解决这个问题。

证书颁发机构：审核网站的申请证书申请并颁发证书。

证书：可以暂时把它理解为网站的身份证。这个身份证里包含了很多信息，其中就包含了上面提到的公钥。

证书里面主要包含如下信息：

当客户端去访问网站时，不需要主动去找网站的公钥，网站会把自己的证书发给浏览器，浏览器会获取到证书中服务端的公钥加密数据。

证书中的公钥如果没有被中间人篡改的话，基本都是可信的，可以确保是服务端的公钥。(为什么说基本可信，因为证CA也可能自己伪造证书...)可以颁发证书的CA有很多，但只有少数CA被认为是权威、公正的，这些CA颁发的证书，浏览器才认为是信得过的。

而证书非法可能有两种情况：

那么怎么确保证书的合法安全有效呢？

这里首先要了解证书中的摘要和数字签名。

摘要：摘要就是对证书内容(不包括签名，不知道包不包括hash算法...)，通过hash算法计算出一段固定长度的串(一般用SHA-2，MD5不够安全)。

数字签名：通过CA的私钥对上面的摘要进行加密，生成数字签名。

如果浏览器不认识该证书颁发的机构，直接认定为危险证书；

如果证书颁发的机构确实存在，于是根据CA名，找到对应内置的CA根证书、CA的公钥，然后用CA的公钥，对伪造的证书的摘要进行解密，发现解不了，认为是危险证书。

浏览器会检查证书，根据CA名，找到对应的CA根证书，以及CA的公钥。用CA的公钥，对证书的数字签名进行解密，得到对应的证书摘要AA。浏览器会根据证书签名使用的hash算法，对证书内容重新计算出当前证书的摘要BB。对比AA和BB，发现不一致，认定为危险证书。

至此，可以确保证书的合法安全有效。

参考文章：