https协议分析

一：什么是HTTPS

https全称是超文本传输安全协议，https利用SSL/TLS加密数据包来进行http通信。https开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性。

通常，HTTP直接和TCP通信，当使用SSL时，则变成了HTTP先和SSL通信，再由SSL和TCP通信 ，如下图所示。

一个安全的网络环境包含以下3个方面：

• 通信内容的保密
• 通信双方身份的真实
• 通信内容的完整

而https的诞生就是为了解决这3个问题。所以可以理解为：HTTP + 加密 + 认证 + 完整性保护 = HTTPS

二：密码学基本概念

https中就是应用了各种密码学技术，保证

1、数字证书 

一种文件的名称，好比一个人或者机构的名称，能够证明这个人或者机构的真实性。其中包含的信息，用于实现上述功能。其作用类似于生活中的身份证。最简单的证书包含一个公开秘钥、公钥的数字签名，公钥拥有者的信息。

2、数字签名

对文件加密只是确保了文件的完整性，通过数字签名的技术可以确定发件人的身份。而如何实现发件人的身份不是伪造的呢，简单来说，数字签名（digital signature）是公钥密码的逆应用：用私钥加密消息，用公钥解密消息。

生成签名过程：

一般来说，不直接对消息进行签名，而是对消息的哈希值进行签名，步骤如下。

1. 对消息进行哈希计算，得到哈希值
2. 利用私钥对哈希值进行加密，生成签名
3. 将签名附加在消息后面，一起发送过去

验证签名过程：

1. 收到消息后，提取消息中的签名
2. 用公钥对签名进行解密，得到哈希值1。
3. 对消息中的正文进行哈希计算，得到哈希值2。
4. 比较哈希值1和哈希值2，如果相同，则验证成功。

3、对称加密

对称加密又叫做共享秘钥加密，加密和解密使用的是同一秘钥。当传输时也必须把密钥传给对方，这就造成密钥传输的安全问题，如果密钥被窃取，那么加密就变得毫无意义。常见的对称加密算法有DES，AES等。

4、非对称加密

非对称加密又叫做公开秘钥加密，顾名思义，加密的秘钥是公开的。之所以叫非对称加密，是因为秘钥是一对的，分为公钥和私钥。公钥公开给大家，私钥自己保存，任何人都可以通过公钥加密明文，但只有私钥拥有者才可以通过私钥解读公钥加密后的密文。常见的非对称加密又RSA，DH等

安全算法

不使用自己开发的加密算法，而使用没有专利的、安全的、公开的标准加密算法。

说明：

1. 当前的专利算法包括但不限于：IDEA。已过专利保护期的加密算法已不再受专利保护；
2. 不推荐的加密算法包括：DES、MD5、SHA1、HMAC-MD5、HMAC-SHA1；
3. 对称加密算法建议使用：AES；
4. 密钥交换算法建议使用：DH；
5. 数字签名算法建议使用：SHA1withDSA；
6. 非对称算法建议使用：ECC、RSA；
7. HASH（哈希）算法建议使用：SHA；
8. HMAC（基于哈希的消息验证码）算法建议使用：HMAC-SHA；
9. 建议的各算法建议采用如下的加密强度：

　　

三：HTTPS工作流程

https工作流程可以分为3个阶段：

1、认证服务器：客户端确认服务器证书的认证机构是否在受信任的CA机构列表中，从证书中获取服务器的公钥。

2、协商会话秘钥：客户端通过服务器公钥进行通信，协商出会话密码。这个会话秘钥是对称加密的类型，因为非对称加密算法开销计算量大，不适合对大数据加密。另外，会话密钥是随机生成，每次协商都会有不一样的结果，所以安全性也比较高。

3、此时客户端服务器双方都有了本次通讯的会话密钥，之后传输的所有Http数据，都通过会话密钥加密。

四：使用HTTPS的流程

1、使用openssl等工具生成web服务器的私钥key

2、使用openssl等工具，结合key以及服务器的其他信息，生成证书请求csr文件

3、发送csr文件给CA的其中一个机构，支付相应费用，获得服务器证书

4、通过webServer（Nginx等）中配置Http服务

总结：

https就是在http上面加入了ssl/tls协议，保证数据传输的安全性。但由于https比http耗费资源，所以一般比较重要的站点才会用https。