摸着良心说，你了解HTTPS工作原理吗？

当你打开浏览器，访问某个网站，如果网址旁有个小锁，代表访问的网址是安全的，反之不安全。

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当我们没有看到那个小锁的小图标的时候，需要提高警惕，不要随意输入个人重要的资料。所有的银行和支付相关的网站都是 100% 使用 HTTPS 的。

为什么需要 HTTPS?

我们为什么需要 HTTPS?主要有如下三个原因：

①保护隐私(Privacy)：所有信息都是加密传播，第三方无法窃听数据。如果使用 HTTP 明文传输数据的话，很可能被第三方劫持数据，那么所输入的密码或者其他个人资料都被暴露在他人面前，后果可想而知。

②数据完整性(Integraty)：一旦第三方篡改了数据，接收方会知道数据经过了篡改，这样便保证了数据在传输过程中不被篡改——数据的完整性。

③身份认证(Identification)：第三方不可能冒充身份参与通信，因为服务器配备了由证书颁发机构(Certificate Authority，简称 CA)颁发的安全证书，可以证实服务器的身份信息，防止第三方冒充身份。

也有少数情况下，通信需要客户端提供证书，例如银行系统，需要用户在登录的时候，插入银行提供给用户的 USB，就是需要客户端提供证书，用来验证客户的身份信息。

HTTPS 是什么?SSL/TLS 是什么?

HTTP 协议(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议)是大家最熟悉的一种协议，它是一个用于传输超媒体文档的协议，它位于 OSI 网络协议模型的应用层。

但是它是明文传输协议，是非常不安全的，容易被人篡改和窃取数据。

SSL(Secure Socket Layer)——网景(Netscape)公司设计的主要用于 Web 的安全传输协议。

它位于 TCP 传输层协议和应用层协议之间。(它没有被划分在 OSI 网络协议模型中，且认为它是应用层的子层。)

众所周知，网景公司 20 世纪 90 年代在和微软的竞争中最终败下阵来，之后网景公司将 SSL 协议的管理权转交给 IETF(Internet Engineering Task Force, www.ietf.org)。

于是 IETF 将 SSL 作了标准化，重新命名为 TLS(Transport Layer Security)。在 1999 年，TLS 1.0 诞生了(其实也就是 SSL 3.1)。

HTTPS(HyperText Transfer Protocol Secure)是建立在 SSL/TLS 协议之上，信息通信通过 SSL/TLS 进行加密，最后一个 S 就是 Secure 的缩写，代表安全的意思，HTTPS = HTTP+SSL/TLS。

SSL/TLS 发展史

SSL/TLS 发展史如上图：

实际上现代的浏览器已经基本不使用 SSL，使用的都是 TLS，SSL 3.0 于 2015 年已经寿终正寝，各大浏览器也不支持了。

但是由于 SSL 这个术语存在的时间太长，很多地方还是广泛的使用它，但是要清楚其实它说的是 TLS。

有调查显示现在绝大部分浏览器(>99.5%)都使用 TLS 1.2 或者 TLS 1.3。只有不足 1% 的浏览器仍然使用 TLS 1.0 或者 TLS 1.1。

TLS 1.2 仍然是主流协议(本文写于 2020 年初)，相信将来逐渐 TLS 1.3 将会作为主流协议。

很多浏览器将会开始不支持 TLS 1.0 和 1.1：

Google 将在 Chrome 72 中不推荐使用 TLS 1.0 和 1.1，而 Chrome 81 之后将会完全不支持。
Mozilla 的 Firefox，微软的 Edge 和 IE 以及苹果的 Safari 都会分别于 2020 年逐渐移除对 TLS 1.0 和 1.1 的支持。

那么一些还在使用 TLS 1.0 和 1.1 的网站就得被迫升级到 TLS 1.2 或者 TLS 1.3。

要关闭浏览器对 TLS 1.0 和 1.1 的支持，可以在 Internet 选项中修改：

SSL/TLS 的工作原理

需要理解 SSL/TLS 的工作原理，我们需要掌握加密算法。

加密算法有两种：

对称加密：通信双方使用相同的密钥进行加密。特点是加密速度快，但是缺点是需要保护好密钥，如果密钥泄露的话，那么加密就会被别人破解。常见的对称加密有 AES，DES 算法。

非对称加密：它需要生成两个密钥：公钥(Public Key)和私钥(Private Key)。

公钥顾名思义是公开的，任何人都可以获得，而私钥是私人保管的，相信大多程序员已经对这种算法很熟悉了。

我们提交代码到 Github 的时候，就可以使用 SSH key：在本地生成私钥和公钥，私钥放在本地 .ssh 目录中，公钥放在 Github 网站上。

这样每次提交代码，不用麻烦的输入用户名和密码了，Github 会根据网站上存储的公钥来识别我们的身份。公钥负责加密，私钥负责解密;或者，私钥负责加密，公钥负责解密。

这种加密算法安全性更高，但是计算量相比对称加密大很多，加密和解密都很慢。

常见的非对称算法有 RSA。SSL/TLS 是利用了对称加密和非对称加密的特点。

先来看下整个 SSL/TLS 的握手过程，之后我们再分步骤详细解读，每一步都干了些什么。

①当 TCP 建立连接之后，TLS 握手的第一步由客户端发起，发送 ClientHello 的消息到服务器。

ClientHello 消息包含：