HTTPS介绍
超文本传输安全协议（Hypertext Transfer Protocol Secure，缩写：HTTPS，常称为HTTP over TLS，HTTP over SSL或HTTP Secure）是一种网络安全传输协议。在计算机网络上，HTTPS经由超文本传输协议进行通信，但利用SSL/TLS来加密数据包。HTTPS开发的主要目的，是提供对网络服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性。这个协议由网景公司（Netscape）在1994年首次提出，随后扩展到互联网上。
HTTPS连接经常用于万维网上的交易支付和企业信息系统中敏感信息的传输。
http协议直接放置在TCP协议之上，而HTTPS提出在http和TCP中间加上一层加密层。从发送端看，这一层负责把http的内容加密后送到下层的TCP，从接收方看，这一层负责将TCP送来的数据解密还原成http的内容。所以严格地讲，HTTPS并不是一个单独的协议，而是对工作在一加密连接（TLS或SSL）上的常规HTTP协议的称呼。
下面是一个简单的HTTPS协议栈的图：
HTTPS解决的问题
HTTP协议由于是明文传送，所以存在三大风险：
1、被窃听的风险：第三方可以截获并查看你的内容
2、被篡改的危险：第三方可以截获并修改你的内容
3、被冒充的风险：第三方可以伪装成通信方与你通信
HTTP因为存在以上三大安全风险，所以才有了HTTPS的出现。
相关术语
对称密码算法
是指加密和解密使用相同的密钥，典型的有DES、RC5、IDEA（分组加密），RC4（序列加密）；
非对称密码算法
又称为公钥加密算法，是指加密和解密使用不同的密钥（公钥用于加密，私钥用于解密）。比如A发送，B接收，A想确保消息只有B看到，需要B生成一对公私钥，并拿到B的公钥。于是A用这个公钥加密消息，B收到密文后用自己的与之匹配的私钥解密即可。反过来也可以用私钥加签公钥验签。也就是说对于给定的公钥有且只有与之匹配的私钥可以解密，对于给定的私钥，有且只有与之匹配的公钥可以解密。典型的算法有RSA，DSA，DH；
散列算法
散列变换是指把文件内容通过某种公开的算法，变成固定长度的值（散列值），这个过程可以使用密钥也可以不使用。这种散列变换是不可逆的，也就是说不能从散列值变成原文。因此，散列变换通常用于验证原文是否被篡改。典型的算法有：MD5，SHA，CRC等。
关于CA及数字证书
什么是CA
CA(Certificate Authority)是数字证书认证中心的简称，是指发放、管理、废除数字证书的机构。
CA的作用是检查证书持有者身份的合法性，并签发证书（在证书上签字），以防证书被伪造或篡改，以及对证书和密钥进行管理。
CA 也拥有一个证书（内含公钥）和私钥。网上的公众用户通过验证 CA 的签字从而信任 CA ，任何人都可以得到 CA 的证书（含公钥），用以验证它所签发的证书。
如果用户想得到一份属于自己的证书，他应先向 CA 提出申请。在 CA 判明申请者的身份后，便为他分配一个公钥，并且 CA 将该公钥与申请者的身份信息绑在一起，并为之签字后，便形成证书发给申请者。
如果一个用户想鉴别另一个证书的真伪，他就用 CA 的公钥对那个证书上的签字进行验证，一旦验证通过，该证书就被认为是有效的。
证书的内容
数字证书的格式遵循X.509标准，X.509是由国际电信联盟（ITU-T）制定的数字证书标准，规范了公开密钥认证、证书吊销列表、授权证书、证书路径验证算法等。
证书的内容包括：电子签证机关的信息、公钥用户信息、公钥、权威机构的签字和有效期等等。
下图就表示一个数字证书包含的内容：
我们这里能看到颁发机构签名是由申请者信息经过哈希算法得到hash值，然后再用机构的私钥进行加密。所以这个签名只有办法机构的公钥才能解密，而一般权威CA机构的根证书（含公钥）都内置在浏览器中，所以客户端接收到这个数字证书后，先把申请者信息用同样的哈希算法得到hash值h1，然后用公钥进行办法机构签名解密得到hash值h2，如果h1==h2，则表示证书是有效的。
SSL/TLS概念
SSL/TLS是加密通信协议，SSL由NetScape在1994年设计，1999年互联网标准化组织ISOC接替NetScape公司，发布了SSL的升级版TLS 1.0版。现在主流的浏览器等都支持TLS1.2版本，如iOS9中新增App Transport Security（简称ATS）特性，强制http转向https，其中加密通信协议就需要TLS1.2及以上版本。
SSL/TLS协议的基本思路是采用公钥加密法，也就是说，客户端先向服务器端索要公钥，然后用公钥加密信息，服务器收到密文后，用自己的私钥解密。
SSL/TLS协议的基本过程是这样的：
（1） 客户端向服务器端索要并验证公钥。
（2） 双方协商生成"对话密钥"。
（3） 双方采用"对话密钥"进行加密通信。
所以说SSL/TLS协议主要是包含非对称加密（公钥加密）和对称加密，用非对称加密来得到对称加密的"对话秘钥"，然后用对称加密来进行加密通信。
HTTPS流程步骤
首先看看组成HTTPS的协议：HTTP协议和SSL/TLS协议。HTTP协议就不用讲了，而SSL/TLS就是负责加密解密等安全处理的模块，所以HTTPS的核心在SSL/TLS上面。整个通信如下：
1、浏览器发起往服务器的443端口发起请求，请求携带了浏览器支持的加密算法和哈希算法。
2、服务器收到请求，选择浏览器支持的加密算法和哈希算法。
3、服务器下将数字证书返回给浏览器，这里的数字证书可以是向某个可靠机构申请的，也可以是自制的。
4、浏览器进入数字证书认证环节，这一部分是浏览器内置的TLS完成的：
4.1 首先浏览器会从内置的证书列表中索引，找到服务器下发证书对应的机构，如果没有找到，此时就会提示用户该证书是不是由权威机构颁发，是不可信任的。如果查到了对应的机构，则取出该机构颁发的公钥。
4.2 用机构的证书公钥解密得到证书的内容和证书签名，内容包括网站的网址、网站的公钥、证书的有效期等。浏览器会先验证证书签名的合法性（验证过程类似上面Bob和Susan的通信）。签名通过后，浏览器验证证书记录的网址是否和当前网址是一致的，不一致会提示用户。如果网址一致会检查证书有效期，证书过期了也会提示用户。这些都通过认证时，浏览器就可以安全使用证书中的网站公钥了。
4.3 浏览器生成一个随机数R，并使用网站公钥对R进行加密。
5、浏览器将加密的R传送给服务器。
6、服务器用自己的私钥解密得到R。
7、服务器以R为密钥使用了对称加密算法加密网页内容并传输给浏览器。
8、浏览器以R为密钥使用之前约定好的解密算法获取网页内容。
身份验证技术
所谓身份验证就是用公钥生成可信赖的证书。因为非对称加密存在一个问题就是没法验证拿到的公钥就是服务端公开的公钥。
为了解决以上问题，CA应用而生（Certifity Authority），数字证书认证机构。在网上找到一张图，一看就明白了
两个问题
如何保证公钥不被篡改？
解决方法：将公钥放在数字证书中。只要证书是可信的，公钥就是可信的。那如何保证证书是可信的呢？证书由CA机构进行颁发，而游览器内置了这些CA机构的根证书，只要由这些CA机构办法的数字证书即是可信的。
为什么不直接使用公钥加密，还要加上个对称加密？
公钥加密是非对称加密，加密计算量大，而对称加密运算速度非常快。所以这里只有第一次握手时进行公钥加密来得到对称加密的"对话密钥"，之后的通信就使用对称加密来进行通信了。
加密算法
HTTPS和HTTP的区别主要为以下四点：
一、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。
二、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https 则是具有安全性加密传输协议。
三、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。
四、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。
HTTPS 的优缺点
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、改变，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。
缺点
HTTPS 比HTTP耗费更多服务器资源（https其实就是建构在SSL/TLS之上的 http协议，所以要比较https比http多用多少服务器资源，主要看SSL/TLS本身消耗多少服务器资源。）
耗费的资源多，过程也复杂，想当然访问不如HTTP高效。大流量网站非必要也不会采用，流量成本太高。
HTTPS 并不能防止站点被网络蜘蛛抓取。在某些情形中，被加密资源的URL可仅通过截获请求和响应的大小推得，这就可使攻击者同时知道明文（公开的静态内容）和密文（被加密过的明文），从而使选择密文攻击成为可能。
SSL 证书需要钱，功能越强大的证书费用越高，个人网站、小网站没有必要一般不会用。
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。
