背景

前段时间看了一道面试题，题目是论述一下https加密过程，正好过段时间要将公司服务器http换成https，提前梳理一下内部过程

涉及知识点

TLS/SSL

神马是TLS/SSL：TLS、SSL其实是类似的东西，SSL是个加密套件，负责对HTTP的数据进行加密。TLS是SSL的升级版。现在提到HTTPS，加密套件基本指的是TLS。

加密类型

对称加密

• 对称加密的意思就是，加密数据用的密钥，跟解密数据用的密钥是一样的。
  对称加密的优点在于加密、解密效率通常比较高。缺点在于，数据发送方、数据接收方需要协商、共享同一把密钥，并确保密钥不泄露给其他人。此外，对于多个有数据交换需求的个体，两两之间需要分配并维护一把密钥，这个带来的成本基本是不可接受的。

非对称加密

• 非对称加密的意思就是，加密数据用的密钥（公钥），跟解密数据用的密钥（私钥）是不一样的。

什么叫做公钥呢？其实就是字面上的意思——公开的密钥，谁都可以查到。因此非对称加密也叫做公开密钥加密。
相对应的，私钥就是非公开的密钥，一般是由网站的管理员持有。

• 公钥、私钥两个有什么联系呢？
  简单的说就是，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。
  很多同学都知道用私钥能解开公钥加密的数据，但忽略了一点，私钥加密的数据，同样可以用公钥解密出来。而这点对于理解HTTPS的整套加密、授权体系非常关键。
• 用非对称加密，就能解决数据传输安全的问题了吗？前面特意强调了一下，私钥加密的数据，公钥是可以解开的，而公钥又是加密的。也就是说，非对称加密只能保证单向数据传输的安全性。

公开密钥加密：两个明显的问题

问题一：公钥如何获取

浏览器是怎么获得XX的公钥的？当然，小明可以自己去网上查，某网站也可以将公钥贴在自己的主页。然而，对于一个动不动就成败上千万的社交网站来说，会给用户造成极大的不便利，毕竟大部分用户都不知道“公钥”是什么东西。

解决方案

这里要涉及两个非常重要的概念：证书、CA（证书颁发机构）。

• 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。

也就是说，当小明、小王、小光等用户访问XX的时候，再也不用满世界的找XX的公钥了。当他们访问XX的时候，XX就会把证书发给浏览器，告诉他们说，乖，用这个里面的公钥加密数据。

• CA（证书颁发机构）

强调两点：

可以颁发证书的CA有很多（国内外都有）。
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。比如VeriSign。（CA自己伪造证书的事情也不是没发生过。。。）
证书颁发的细节这里先不展开，可以先简单理解为，网站向CA提交了申请，CA审核通过后，将证书颁发给网站，用户访问网站的时候，网站将证书给到用户。

问题二：数据传输仅单向安全

前面提到，公钥加密的数据，只有私钥能解开，于是小明登录的账号、密码用公钥加密是安全了，半路不怕被拦截。
然后有个很大的问题：私钥加密的数据，公钥也能解开。加上公钥是公开的，小明的隐私数据相当于在网上换了种方式裸奔。（中间代理服务器拿到了公钥后，毫不犹豫的就可以解密小明的数据）

解决方案

HTTPS虽然用到了公开密钥加密，但同时也结合了其他手段，如对称加密，来确保授权、加密传输的效率、安全性。

概括来说，整个简化的加密通信的流程就是：

小明访问XX，XX将自己的证书给到小明（其实是给到浏览器，小明不会有感知）
浏览器从证书中拿到XX的公钥A
浏览器生成一个只有自己自己的对称密钥B，用公钥A加密，并传给XX（其实是有协商的过程，这里为了便于理解先简化）
XX通过私钥解密，拿到对称密钥B
浏览器、XX 之后的数据通信，都用密钥B进行加密
注意：对于每个访问XX的用户，生成的对称密钥B理论上来说都是不一样的。比如小明、小王、小光，可能生成的就是B1、B2、B3.

HTTP和HTTPS的区别

HTTP

HTTP是明文传输的，也就意味着，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

HTTPS其实就是secure http的意思啦，也就是HTTP的安全升级版。稍微了解网络基础的同学都知道，HTTP是应用层协议，位于HTTP协议之下是传输协议TCP。TCP负责传输，HTTP则定义了数据如何进行包装。

区别

HTTP --> TCP （明文传输）
HTTPS相对于HTTP有哪些不同呢？其实就是在HTTP跟TCP中间加多了一层加密层TLS/SSL。
原先是应用层将数据直接给到TCP进行传输，现在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。
大致如图所示

image.png

HTTPS握手流程

面啰啰嗦嗦讲了一大通，HTTPS如何确保数据加密传输的安全的机制基本都覆盖到了，太过技术细节的就直接跳过了。

最后还有最后两个问题：

1. 网站是怎么把证书给到用户（浏览器）的
2. 上面提到的对称密钥是怎么协商出来的

上面两个问题，其实就是HTTPS握手阶段要干的事情。HTTPS的数据传输流程整体上跟HTTP是类似的，同样包含两个阶段：握手、数据传输。
握手：证书下发，密钥协商（这个阶段都是明文的）
数据传输：这个阶段才是加密的，用的就是握手阶段协商出来的对称密钥

大致流程我画了一下流程图以供参考

image.png

本篇文章参考了一下博文：[https://blog.csdn.net/jasonjwl/article/details/50985271?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param]