确保 Web 安全的 HTTPS

在 HTTP 协议中有可能存在信息窃听或身份伪装等安全问题。使用 HTTPS 通信机制可以有效地防止这些问题。

HTTP 的缺点

• 通信使用明文（不加密），内容可能会被窃听

如果要问为什么通信时不加密是一个缺点，这是因为，按 TCP/IP 协议族的工作机制，通信内容在所有的通信线路上都有可能遭到窥视。即使你加密了报文信息也会被窥视也会有可能被泄露，只是是可能性的问题。

通信的加密：HTTP 协议中没有加密机制，但可以通过和 SSL（Secure Socket Layer，安全套接层）或 TLS（Transport Layer Security，安全层传输协议）的组合使用，加密 HTTP 的通信内容。与 SSL 组合使用的 HTTP 被称为 HTTPS（HTTP Secure，超文本传输安全协议）或 HTTP over SSL。

内容的加密： 

• 不验证通信方的身份，因此有可能遭遇伪装：        

  •         HTTP 协议中的请求和响应不会对通信方进行确认。也就是说存在“服务器是否就是发送请求中 URI 真正指定的主机，返回的响应是否真的返回到实际提出请求的客户端”等类似问题。

    • 无法确定请求发送至目标的 Web 服务器是否是按真实意图返回响应的那台服务器。有可能是已伪装的 Web 服务器。

    • 无法确定响应返回到的客户端是否是按真实意图接收响应的那个客户端。有可能是已伪装的客户端。

    • 无法确定正在通信的对方是否具备访问权限。因为某些 Web 服务器上保存着重要的信息，只想发给特定用户通信的权限。

    • 无法判定请求是来自何方、出自谁手。

    • 即使是无意义的请求也会照单全收。无法阻止海量请求下的 DoS 攻击（Denial of Service，拒绝服务攻击）。

查明对手的证书：虽然使用 HTTP 协议无法确定通信方，但如果使用 SSL 则可以。SSL 不仅提供加密处理，而且还使用了一种被称为证书的手段，可用于确定方。

无法证明报文完整性，可能已遭篡改：所谓完整性是指信息的准确度。若无法证明其完整性，通常也就意味着无法判断信息是否准确。

        接收到的内容可能有误：由于 HTTP 协议无法证明通信的报文完整性，因此，在请求或响应送出之后直到对方接收之前的这段时间内，即使请求或响应的内容遭到篡改，也没有办法获悉。

如何防止篡改呢？其中常用的是 MD5 和 SHA-1 等散列值校验的方法，以及用来确认文件的数字签名方法。但是MD5也可能被篡改，还是有风险。所以还是需要https

HTTP+ 加密 + 认证 + 完整性保护 =HTTPS

        TTP 加上加密处理和认证以及完整性保护后即是 HTTPS

        HTTPS 是身披 SSL 外壳的 HTTP:

HTTPS 并非是应用层的一种新协议。只是 HTTP 通信接口部分用 SSL（Secure Socket Layer）和 TLS（Transport Layer Security）协议代替而已。

通常，HTTP 直接和 TCP 通信。当使用 SSL 时，则演变成先和 SSL 通信，再由 SSL 和 TCP 通信了。简言之，所谓 HTTPS，其实就是身披 SSL 协议这层外壳的 HTTP

题外话：SSL 是独立于 HTTP 的协议，所以不光是 HTTP 协议，其他运行在应用层的 SMTP 和 Telnet 等协议均可配合 SSL 协议使用。可以说 SSL 是当今世界上应用最为广泛的网络安全技术

SSL 采用一种叫做公开密钥加密（Public-key cryptography）的加密处理方式。

近代的加密方法中加密算法是公开的，而密钥却是保密的。通过这种方式得以保持加密方法的安全性。加密和解密都会用到密钥。没有密钥就无法对密码解密。

        共享密钥加密的困境：加密和解密同用一个密钥的方式称为共享密钥加密（Common key crypto system），也被叫做对称密钥加密。但是密钥要共享传输中就有可能被窃取。

        使用两把密钥的公开密钥加密：使用公开密钥加密方式，发送密文的一方使用对方的公开密钥进行加密处理，对方收到被加密的信息后，再使用自己的私有密钥进行解密。利用这种方式，不需要发送用来解密的私有密钥，也不必担心密钥被攻击者窃听而盗走。

HTTPS 采用混合加密机制：HTTPS 采用共享密钥加密和公开密钥加密两者并用的混合加密机制。

证明公开密钥正确性的证书：

思考：怎么证明公开密钥本身就是货真价实的公开密钥呢？

为了解决上述问题，可以使用由数字证书认证机构（CA，Certificate Authority）和其相关机关颁发的公开密钥证书。

用以确认客户端的客户端证书：以客户端证书进行客户端认证，证明服务器正在通信的对方始终是预料之内的客户端，其作用跟服务器证书如出一辙。比如爬虫就是伪装客户端。

HTTPS 的安全通信机制：

步骤 1： 客户端通过发送 Client Hello 报文开始 SSL 通信。报文中包含客户端支持的 SSL 的指定版本、加密组件（Cipher Suite）列表（所使用的加密算法及密钥长度等）。

步骤 2： 服务器可进行 SSL 通信时，会以 Server Hello 报文作为应答。和客户端一样，在报文中包含 SSL 版本以及加密组件。服务器的加密组件内容是从接收到的客户端加密组件内筛选出来的。

步骤 3： 之后服务器发送 Certificate 报文。报文中包含公开密钥证书。

步骤 4： 最后服务器发送 Server Hello Done 报文通知客户端，最初阶段的 SSL 握手协商部分结束。

步骤 5： SSL 第一次握手结束之后，客户端以 Client Key Exchange 报文作为回应。报文中包含通信加密中使用的一种被称为 Pre-master secret 的随机密码串。该报文已用步骤 3 中的公开密钥进行加密。

步骤 6： 接着客户端继续发送 Change Cipher Spec 报文。该报文会提示服务器，在此报文之后的通信会采用 Pre-master secret 密钥加密。

步骤 7： 客户端发送 Finished 报文。该报文包含连接至今全部报文的整体校验值。这次握手协商是否能够成功，要以服务器是否能够正确解密该报文作为判定标准。

步骤 8： 服务器同样发送 Change Cipher Spec 报文。

步骤 9： 服务器同样发送 Finished 报文。

步骤 10： 服务器和客户端的 Finished 报文交换完毕之后，SSL 连接就算建立完成。当然，通信会受到 SSL 的保护。从此处开始进行应用层协议的通信，即发送 HTTP 请求。

步骤 11： 应用层协议通信，即发送 HTTP 响应。

步骤 12： 最后由客户端断开连接。断开连接时，发送 close_notify 报文。上图做了一些省略，这步之后再发送 TCP FIN 报文来关闭与 TCP 的通信。

在以上流程中，应用层发送数据时会附加一种叫做 MAC（Message Authentication Code）的报文摘要。MAC 能够查知报文是否遭到篡改，从而保护报文的完整性。

SSL 和 TLS:  tsl基于ssl3.0开发而成

HTTPS 也存在一些问题，那就是当使用 SSL 时，它的处理速度会变慢。

SSL 的慢分两种。一种是指通信慢。另一种是指由于大量消耗 CPU 及内存等资源，导致处理速度变慢。

为什么不一直使用 HTTPS：对服务器内存的消耗和资源的使用非常大，还有就是https证书昂贵