HTTP和HTTPS的包的区别
假如我们用HTTP协议访问http://qf.56.com/activity/galaxy2018/topic.do，我们用wireshark抓到的请求包(客户端发送过去的请求url的包)如下：
HTTP
那如果是用HTTPS协议呢？经过我不懈的观察，应该是对应以下的包：
HTTPS
二者进行比较，HTTPS的包少了Hypertext Transfer Protocol（HTTP），但是多了Secure Socket Layer（SSL）,SSL多了一些不明物体-Encrypted Application Data（加密应用数据），那这些加密应用数据是什么呢？这些加密应用数据其实就是上面加密后的Hypertext Transfer Protocol的数据。
SSL/TLS协议是什么
SSL(secure socket layout)，位于应用层与传输层之间，我们姑且可以把它理解为OSI中的表示层。它的作用就是对传输层中的数据进行加密，使他变成上面的那个样子。
为什么好好的服务器返回给客户端的数据包要加密呢？原来在互联网中，我们的数据包会经过一系列的复杂的网络，假如在数据包经过的某个点中被坏人放了监控，用HTTP协议的话纯粹是在裸奔，我们做什么别人都一清二楚。更有甚者，有些人替换了传给我们的内容，让我们本不该看到的东西，比如那些恶心的电信广告。而加了密的内容首先别人看不到，并且很难进行操作。这些个SSL包达到应用程序以后，应用程序会对他进行解密，使他成为我们熟悉的Hypertext Transfer Protocol数据。
SSL的作用
- 杜绝窃听风险，所有信息都是加密传播，第三方无法窃听。
- 让篡改毫无作为，因为具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现。
- 不可能让你冒充的，配备身份证书，防止身份被冒充。
问题
我们知道，这其实就是个加密和解密的游戏。客户端对数据进行加密，然后发给服务端，服务端对数据进行解密，然后再对需要返回的数据加密再返回给客户端，客户端再解密。说的好像很容易，但是这里存在着一个问题，就是要通信之前要双方先协商好加密规则。比如我用的是对称性加密，你却说你要用非对称性加密算法，这样子不管我怎么加密，你用你那一套都是没有办法解开的。另外就算是用的同一个算法，比如我们都是用的DES对称性加密算法，然而我们的秘钥(加密因子)都不一样，也是没有办法正常交流的。所以要让通信双方愉快的加密交流，首先要定义好加密规则，即用什么加密算法，然后还要准备好秘钥。
加密算法
对称性算法
对称密钥加密（英语：Symmetric-key algorithm）又称为对称加密、私钥加密、共享密钥加密，是密码学中的一类加密算法。这类算法在加密和解密时使用相同的密钥，或是使用两个可以简单地相互推算的密钥。实务上，这组密钥成为在两个或多个成员间的共同秘密，以便维持专属的通讯联系。与公开密钥加密相比，要求双方取得相同的密钥是对称密钥加密的主要缺点之一。常见的对称加密算法有：DES、3DES、AES、Blowfish、IDEA、RC5、RC6。
非对称性算法
公开密钥加密（英语：public-key cryptography，又译为公开密钥加密），也称为非对称加密（asymmetric cryptography），一种密码学算法类型，在这种密码学方法中，需要一对密钥(其实这里密钥说法不好，就是“钥”)，一个是私人密钥，另一个则是公开密钥。这两个密钥是数学相关，用某用户密钥加密后所得的信息，只能用该用户的解密密钥才能解密。如果知道了其中一个，并不能计算出另外一个。因此如果公开了一对密钥中的一个，并不会危害到另外一个的秘密性质。称公开的密钥为公钥；不公开的密钥为私钥。常见的非对称性加密算法有：RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法）。
散列算法
散列是信息的提炼，通常其长度要比信息小得多，且为一个固定长度。加密性强的散列一定是不可逆的，这就意味着通过散列结果，无法推出任何部分的原始信息。任何输入信息的变化，哪怕仅一位，都将导致散列结果的明显变化，这称之为雪崩效应。散列还应该是防冲突的，即找不出具有相同散列结果的两条信息。具有这些特性的散列结果就可以用于验证信息是否被修改。常见的散列算法有：MD5，SHA。
SSL中的加密算法
SSL加密算法
这里客户端和服务器协商后使用的加密算法集，其中：
| CipherSuite算法类型 | 示例中对应算法 | 常见算法名称 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密钥交换算法 | ECDHE | DHE,ECDHE | 对对称加密中的秘钥进行加密和解密的算法 |
| 认证算法 | RSA | RSA（主流）,DSA,ECDSA | 对数字签名进行非对称性解密的算法 |
| 加密算法 | CHACHA20_POLY1305 | AES128/256 bit，加密模式gcm/ cbc/ ecbRC4和3DES，DES | 此后客户端和服务端传输数据用的对称性加密算法 |
| MAC算法 | SHA384 | SHA256, SHA384, SHA1 | 把数字证书哈希加密的散列算法，加密后的数字证书和经过认证算法解密的签名进行比较，如果一致，说明没有被修改 |
重点： 非对称性算法只是用来传送对称算法中的密码因子，最后客户端与服务端的通信还是通过对称算法来的。不使用非对称性算法的原因是非对称性算法实在是太慢了。MAC算法是用来加密证书的。
SSL基本过程
- TCP建立连接
- 客户端与服务端进行握手，协商加密规则。
- 双方采用"对话密钥"进行加密通信。
- TCP释放连接
握手
握手四个阶段
握手过程抓包
-
客户端发出请求（ClientHello），提供以下数据：
A. 支持的协议版本，比如TLS 1.0版。
B. 一个客户端生成的随机数，稍后用于生成"对话密钥"。
C. 支持的加密方法，比如RSA公钥加密。
D. 支持的压缩方法。
-
服务器回应（ServerHello），提供以下数据：
A. 确认使用的加密通信协议版本，比如TLS 1.0版本。如果浏览器与服务器支持的版本不一致，服务器关闭加密通信。
B. 一个服务器生成的随机数，稍后用于生成"对话密钥"。
C. 确认使用的加密方法，比如RSA公钥加密。
D. 服务器证书。
签名
我们要怎么验证数据是否有被修改过呢？朋友你是否记得不可逆算法，比如MD5等散列算法，用散列算法加密过后的数据是不可逆的；这段加密后的数据就是签名，我们把源数据和签名一起发给对方，对方收到源数据和签名以后，用协商好的算法加密源数据，如果得出的签名和发过来的签名一致，就说明源数据在发送过程中没有被修改过。
证书
假设客户端请求服务端，一开始就被黑客劫持了，客户端握手阶段也是跟这个黑客握手，黑客可以返回错误的响应内容给客户端。那有什么办法保证跟客户端交流的是真正的服务端，而不是黑客呢。这就牵扯到证书的概念了。首先先明确的是证书就是能够证明你是你的东西。
证书路径
证书路径
一般网站的证书都分为三级，首先是root证书，它是操作系统内置的，它包含了CA证书机构的公钥，用来解密intermediates CA证书的签名，来核实intermediates CA证书是否有效；其次是intermediates CA证书，它是CA证书机构颁给站点的证书，里面包含了站点发给CA机构的公钥，可以用来解密end-user证书的签名，来核实end-user证书是否有效；最后才是end-user证书，end-user证书是本次客户端和服务器交互的证书，里面包含了本次交互的公钥，客户端可以利用该公钥来加密pre master key。intermediates CA证书和end-user证书是服务端发给客户端的。
证书的运作
服务端把server hello发过来的时候，会携带一张intermediates CA和一张end-user证书，还传送了intermediates CA的签名和end-user证书的签名；客户端收到以后，用系统内置证书的公钥解密一下intermediates CA证书的签名，然后用散列算法加密一下intermediates CA证书，看看和解密后的签名是否一致，如果一致，说明这个intermediates CA证书确实是有效的，确实是CA机构颁发给站点的;然后再用intermediates CA证书里面的公钥来解密end-user书的签名，验证证书是否是否有被修改，验证过期时间啥的，如果都没有问题，就可以使用站点证书里面的公钥来加密一个客户端随机生成的数字，作为以后交换数据对称性加密的加密引子。
- 客户端回应
客户端收到服务器回应以后，首先验证服务器证书。如果证书不是可信机构颁布、或者证书中的域名与实际域名不一致、或者证书已经过期，就会向访问者显示一个警告，由其选择是否还要继续通信。
如果证书没有问题，客户端就会从证书中取出服务器的公钥。然后，向服务器发送下面三项信息。
A. 一个随机数。该随机数用服务器公钥加密，防止被窃听。
B. 编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。
C. 客户端握手结束通知，表示客户端的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值，用来供服务器校验。
上面第一项的随机数，是整个握手阶段出现的第三个随机数，又称"pre-master key"。有了它以后，客户端和服务器就同时有了三个随机数，接着双方就用事先商定的加密方法，各自生成本次会话所用的同一把"会话密钥"。
- 服务端最后的回应
服务器收到客户端的第三个随机数pre-master key之后，计算生成本次会话所用的"会话密钥"。然后，向客户端最后发送下面信息。
A. 编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。
B. 服务器握手结束通知，表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值，用来供客户端校验。
至此，整个握手阶段全部结束。接下来，客户端与服务器进入加密通信，就完全是使用普通的HTTP协议，只不过用"会话密钥"加密内容。
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