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https协议 ​

元信息 ​

  • 目标：从 HTTP协议"明文传输"的三个具体风险（被偷看、被篡改、被冒充）出发，理解 HTTPS 为什么必须存在；建立"HTTPS = HTTP + TLS"的分层认识，会看浏览器地址栏的小锁和证书
  • 关键概念：HTTPS、TLS、明文传输、加密、证书、CA（证书颁发机构）、中间人攻击、443 端口
  • 关联阶段：cp1
  • 常见误区：以为 HTTPS 是和 HTTP 并列的另一种协议（它就是 HTTP，外面套了一层加密）；以为加密只是为了防偷看（防篡改、防冒充同样重要）；以为地址栏有小锁的网站就一定可信（小锁只保证传输链路安全，不保证网站本身不是骗子）

HTTP 的三个风险 ​

HTTP 是明文传输的：报文从你的设备到服务器，途经的每一段网络，拿到的都是可读的原文。设想你在咖啡馆连上免费 WiFi，打开一个 http:// 开头的网站，输入密码登录，同一网络里的任何人都能看到这个密码。

具体是三个风险：

  • 被偷看（窃听）：报文途经的任何一方，WiFi 路由器、运营商、沿途的路由器，都能读到明文，密码、聊天内容一览无余
  • 被篡改：中途的人不但能看，还能改。改掉页面里的链接、往返回的内容里塞一段广告或恶意脚本，你和服务器都察觉不到
  • 被冒充：你访问 example.com，怎么确定对面真的是它的服务器？HTTP 没有任何核实手段，攻击者可以假扮成你要访问的网站

HTTPS 是什么 ​

HTTPS = HTTP + TLS。TLS（Transport Layer Security，传输层安全协议）是加在 HTTP 下面的一层：HTTP 报文先照常生成，交给 TLS 加密成密文再发出去；对方收到后先解密，再交回给 HTTP 处理。HTTP 本身一个字都不用改，这就是协议与实现分层的好处。

  • 默认端口 443（HTTP 是 80）
  • 网址以 https:// 开头，浏览器显示小锁图标

TLS 怎么解决三个风险 ​

三个风险各有一手：

  • 防窃听，加密：通信内容全部加密成密文，途经的人只能看到乱码。加密用的钥匙（密钥）只存在于你和服务器之间，每次连接时临时协商，用完就换
  • 防篡改，完整性校验：每段数据都附带校验值，中途被改过一个字节，解密时立刻发现并丢弃
  • 防冒充，证书：服务器必须出示由 CA（Certificate Authority，证书颁发机构）签发的证书，证明"我就是这个网站"。CA 的根证书预先内置在你的操作系统和浏览器里，验证在本机完成，不依赖网络里的任何人

连接建立时的简化流程（真实握手细节更多，原理如此）：

握手与加密传输交互图：两阶段——先握手（出示证书、本机验证、协商只有彼此知道的密钥），再加密传输（HTTP 报文照常生成，TLS 加密上路，途经者只看到乱码）。

握手完成后才开始传 HTTP 报文，此后全程密文。开头三个风险至此都有了对策。

体验 ​

  • 浏览器打开任意 https:// 网站，点地址栏的小锁，查看证书：能看到颁发者（哪家 CA 签的）、归属域名、有效期
  • 命令行观察握手：
bash
curl -v https://httpbin.org/get 2>&1 | head -20

输出里 TLS handshake 的各行，就是上面流程图的前半段。

  • 对比体验：curl -v http://neverssl.com 没有 TLS 握手，报文直接明文上路

边界 ​

  • 对称/非对称加密的原理、证书链、TLS 各版本差异，属于细节，用到时再查：MDN: HTTPS