介绍
HTTP:超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。设计 HTTP 最初的目的是为了提供一种发布和接收 HTML 页面的方法。它可以使浏览器更加高效。HTTP 协议是以明文方式发送信息的,如果黑客截取了 Web 浏览器和服务器之间的传输报文,就可以直接获得其中的信息。
为什么要用https
实际使用中,绝大说的网站现在都采用的是https协议,这也是未来互联网发展的趋势。
一般http中存在如下问题:
- 请求信息明文传输,容易被窃听截取。
- 数据的完整性未校验,容易被篡改
- 没有验证对方身份,存在冒充危险
HTTP 原理:
- 1.客户端的浏览器首先要通过网络与服务器建立连接,该连接是通过 TCP 来完成的,一般 TCP 连接的端口号是80。 建立连接后,客户机发送一个请求给服务器,请求方式的格式为:统一资源标识符(URL)、协议版本号,后边是 MIME 信息包括请求修饰符、客户机信息和许可内容。
- 2.服务器接到请求后,给予相应的响应信息,其格式为一个状态行,包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码,后边是 MIME 信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容
HTTPS:是以安全为目标的 HTTP 通道,是 HTTP 的安全版。HTTPS 的安全基础是 SSL。SSL 协议位于 TCP/IP 协议与各种应用层协议之间,为数据通讯提供安全支持。SSL 协议可分为两层:SSL 记录协议(SSL Record Protocol),它建立在可靠的传输协议(如TCP)之上,为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。SSL 握手协议(SSL Handshake Protocol),它建立在 SSL 记录协议之上,用于在实际的数据传输开始前,通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。
HTTPS 设计目标:
- (1) 数据保密性:保证数据内容在传输的过程中不会被第三方查看。就像快递员传递包裹一样,都进行了封装,别人无法获知里面装了什么 。
- (2) 数据完整性:及时发现被第三方篡改的传输内容。就像快递员虽然不知道包裹里装了什么东西,但他有可能中途掉包,数据完整性就是指如果被掉包,我们能轻松发现并拒收 。
- (3) 身份校验安全性:保证数据到达用户期望的目的地。就像我们邮寄包裹时,虽然是一个封装好的未掉包的包裹,但必须确定这个包裹不会送错地方,通过身份校验来确保送对了地方 。
HTTP 与 HTTPS 的区别
- HTTPS 协议需要到 CA (Certificate Authority,证书颁发机构)申请证书,一般免费证书较少,因而需要一定费用。(以前的网易官网是http,而网易邮箱是 https 。)
- HTTP 是超文本传输协议,信息是明文传输,HTTPS 则是具有安全性的 SSL 加密传输协议。
- HTTP 和 HTTPS 使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,后者是443。
- HTTP 的连接很简单,是无状态的。HTTPS 协议是由 SSL+HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,比 HTTP 协议安全。(无状态的意思是其数据包的发送、传输和接收都是相互独立的。无连接的意思是指通信双方都不长久的维持对方的任何信息。)
HTTPS 相对于 HTTP 的改进
双向的身份认证
- 客户端和服务端在传输数据之前,会通过基于X.509证书对双方进行身份认证 。具体过程如下:
- 客户端发起 SSL 握手消息给服务端要求连接。
- 服务端将证书发送给客户端。
- 客户端检查服务端证书,确认是否由自己信任的证书签发机构签发(客户端内置了所有受信任 CA 的证书)。 如果不是,将是否继续通讯的决定权交给用户选择 ( 注意,这里将是一个安全缺陷 )。如果检查无误或者用户选择继续,则客户端认可服务端的身份。
- 服务端要求客户端发送证书,并检查是否通过验证。失败则关闭连接,认证成功则从客户端证书中获得客户端的公钥,一般为 1024 位或者 2048 位。到此,服务器客户端双方的身份认证结束,双方确保身份都是真实可靠的。
注意
- (1) 采用 HTTPS 协议的服务器必须要有一套数字证书,可以自己制作,也可以向组织申请。区别就是自己颁发的证书需要客户端验证通过,才可以继续访问。这套证书其实就是一对公钥和私钥。
- (2) 互联网有太多的服务需要使用证书来验证身份,以至于客户端(操作系统或浏览器等)无法内置所有证书,需要通过服务端将证书发送给客户端。
- (3) 客户端内置的是 CA 的根证书(Root Certificate),HTTPS 协议中服务器会发送证书链(Certificate Chain)给客户端。
数据传输的机密性
客户端和服务端在开始传输数据之前,会协商传输过程需要使用的加密算法。 客户端发送协商请求给服务端, 其中包含自己支持的非对成加密的密钥交换算法 ( 一般是RSA),数据签名摘要算法 ( 一般是SHA或者MD5) ,加密传输数据的对称加密算法 ( 一般是DES),以及加密密钥的长度。 服务端接收到消息之后,选中安全性最高的算法,并将选中的算法发送给客户端,完成协商。客户端生成随机的字符串,通过协商好的非对称加密算法,使用服务端的公钥对该字符串进行加密,发送给服务端。 服务端接收到之后,使用自己的私钥解密得到该字符串。在随后的数据传输当中,使用这个字符串作为密钥进行对称加密。
防止重放攻击
SSL 使用序列号来保护通讯方免受报文重放攻击。这个序列号被加密后作为数据包的负载。在整个 SSL 握手中,都有一个唯一的随机数来标记 SSL 握手。 这样防止了攻击者嗅探整个登录过程,获取到加密的登录数据之后,不对数据进行解密,而直接重传登录数据包的攻击手法。
可以看到,鉴于电子商务等安全上的需求,HTTPS 对比 HTTP 协议,在安全方面已经取得了极大的增强。总结来说,HTTPS 的改进点在于创造性的使用了非对称加密算法,在不安全的网路上,安全的传输了用来进行非对称加密的密钥,综合利用了非对称加密的安全性和对称加密的快速性。
HTTPS 的优点
- 使用 HTTPS 协议可认证用户和服务器,确保数据发送到正确的客户机和服务器
- HTTPS 协议是由SSL+HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,要比 HTTP 协议安全,可防止数据在传输过程中不被窃取、修改,确保数据的完整性。
- HTTPS 是现行架构下最安全的解决方案,虽然不是绝对安全,但它大幅增加了中间人攻击的成本。
HTTPS 的缺点
- HTTPS 协议握手阶段比较费时,会使页面的加载时间延长近。
- HTTPS 连接缓存不如 HTTP 高效,会增加数据开销,甚至已有的安全措施也会因此而受到影响。
- HTTPS 协议的安全是有范围的,在黑客攻击、拒绝服务攻击和服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。
- SSL 证书通常需要绑定 IP,不能在同一 IP 上绑定多个域名,IPv4 资源不可能支撑这个消耗。
- 成本增加。部署 HTTPS 后,因为 HTTPS 协议的工作要增加额外的计算资源消耗,例如 SSL 协议加密算法和 SSL 交互次数将占用一定的计算资源和服务器成本。
- HTTPS 协议的加密范围也比较有限。最关键的,SSL 证书的信用链体系并不安全,特别是在某些国家可以控制 CA 根证书的情况下,中间人攻击一样可行。
浏览器在使用HTTPS传输数据的流程是什么
- 首先客户端通过URL访问服务器建立SSL连接。
- 服务端收到客户端请求后,会将网站支持的证书信息(证书中包含公钥)传送一份给客户端。
- 客户端的服务器开始协商SSL连接的安全等级,也就是信息加密的等级。
- 客户端的浏览器根据双方同意的安全等级,建立会话密钥,然后利用网站的公钥将会话密钥加密,并传送给网站。
- 服务器利用自己的私钥解密出会话密钥。
- 服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。