这篇文章给大家介绍HTTPS协议和原理是什么，内容非常详细，感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。
HTTPS 协议和原理
前言
百度已经于近日上线了全站 HTTPS 的安全搜索，默认会将 HTTP 请求跳转成 HTTPS。本文重点介绍 HTTPS 协议 ,并简单介绍部署全站 HTTPS 的意义。
HTTPS 协议概述
HTTPS 可以认为是 HTTP + TLS。HTTP 协议大家耳熟能详了，目前大部分 WEB 应用和网站都是使用 HTTP 协议传输的。
TLS 是传输层加密协议，它的前身是 SSL 协议，最早由 netscape 公司于 1995 年发布，1999 年经过 IETF 讨论和规范后，改名为 TLS。如果没有特别说明，SSL 和 TLS 说的都是同一个协议。
HTTP 和 TLS 在协议层的位置以及 TLS 协议的组成如下图：
TLS 协议主要有五部分：应用数据层协议，握手协议，报警协议，加密消息确认协议，心跳协议。
TLS 协议本身又是由 record 协议传输的，record 协议的格式如上图最右所示。
目前常用的 HTTP 协议是 HTTP1.1，常用的 TLS 协议版本有如下几个：TLS1.2, TLS1.1, TLS1.0 和 SSL3.0。其中 SSL3.0 由于 POODLE 攻击已经被证明不安全，但统计发现依然有不到 1% 的浏览器使用 SSL3.0。TLS1.0 也存在部分安全漏洞，比如 RC4 和 BEAST 攻击。TLS1.2 和 TLS1.1 暂时没有已知的安全漏洞，比较安全，同时有大量扩展提升速度和性能，推荐大家使用。
需要关注一点的就是 TLS1.3 将会是 TLS 协议一个非常重大的改革。不管是安全性还是用户访问速度都会有质的提升。不过目前没有明确的发布时间。
HTTPS 功能介绍
百度使用 HTTPS 协议主要是为了保护用户隐私，防止流量劫持。HTTP 本身是明文传输的，没有经过任何安全处理。例如用户在百度搜索了一个关键字，比如 “苹果手机”，中间者完全能够查看到这个信息，并且有可能打电话过来骚扰用户。也有一些用户投诉使用百度时，发现首页或者结果页面浮了一个很长很大的广告，这也肯定是中间者往页面插的广告内容。如果劫持技术比较低劣的话，用户甚至无法访问百度。
这里提到的中间者主要指一些网络节点，是用户数据在浏览器和百度服务器中间传输必须要经过的节点。比如 WIFI 热点，路由器，防火墙，反向代理，缓存服务器等。
在 HTTP 协议下，中间者可以随意嗅探用户搜索内容，窃取隐私甚至篡改网页。不过 HTTPS 是这些劫持行为的克星，能够完全有效地防御。总体来说，HTTPS 协议提供了三个强大的功能来对抗上述的劫持行为：
内容加密。浏览器到百度服务器的内容都是以加密形式传输，中间者无法直接查看原始内容。
身份认证。保证用户访问的是百度服务，即使被 DNS 劫持到了第三方站点，也会提醒用户没有访问百度服务，有可能被劫持
数据完整性。防止内容被第三方冒充或者篡改。
那 HTTPS 是如何做到上述三点的呢？下面从原理角度介绍一下。
HTTPS 原理介绍
内容加密
加密算法一般分为两种，对称加密和非对称加密。所谓对称加密（也叫密钥加密）就是指加密和解密使用的是相同的密钥。而非对称加密（也叫公钥加密）就是指加密和解密使用了不同的密钥。
非对称密钥交换
在非对称密钥交换算法出现以前，对称加密一个很大的问题就是不知道如何安全生成和保管密钥。非对称密钥交换过程主要就是为了解决这个问题，使得对称密钥的生成和使用更加安全。
密钥交换算法本身非常复杂，密钥交换过程涉及到随机数生成，模指数运算，空白补齐，加密，签名等操作。
常见的密钥交换算法有 RSA，ECDHE，DH，DHE 等算法。它们的特性如下：
RSA：算法实现简单，诞生于 1977 年，历史悠久，经过了长时间的破解测试，安全性高。缺点就是需要比较大的素数（目前常用的是 2048 位）来保证安全强度，很消耗 CPU 运算资源。RSA 是目前唯一一个既能用于密钥交换又能用于证书签名的算法。
DH：diffie-hellman 密钥交换算法，诞生时间比较早（1977 年），但是 1999 年才公开。缺点是比较消耗 CPU 性能。
HTTPS协议和原理是什么
