HTTPS详解一篇搞定
前言
HTTPS我们经常用到，但对于HTTPS的机制和处理流程却没有深入思考，本文旨在对HTTPS的组成和工作方式进行一个简单的介绍和总结。下面先看一张总结图：
一、HTTP缺点
●通信使用明文（不加密），内容可能会被窃听
●不验证通信方的身份，因此有可能遭遇伪装
●无法证明报文的完整性，所以有可能已遭篡改
因为HTTP存在这些缺点，所以推出更为安全的HTTPS
二、HTTPS
1.什么是HTTPS
TTPS （全称：Hyper Text Transfer Protocol over SecureSocket Layer），是以安全为目标的 HTTP 通道，在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性 。HTTPS 在HTTP 的基础下加入SSL 层，HTTPS 的安全基础是 SSL，因此加密的详细内容就需要 SSL。 HTTPS 存在不同于 HTTP 的默认端口及一个加密/身份验证层（在 HTTP与 TCP 之间）。这个系统提供了身份验证与加密通讯方法。它被广泛用于万维网上安全敏感的通讯，例如交易支付等方面 。
2.HTTPS组成
HTTPS并非是应用层的一种新协议。只是HTTP通信接口部分用SSL（Secure Socket Layer）和TLS（Transport Layer Security）协议代替而已。通常，HTTP直接和TCP通信。当使用SSL时，则演变成先和SSL通信，再由SSL和TCP通信了。简言之，所谓HTTPS，其实就是身披SSL协议这层外壳的HTTP。
在采用SSL后，HTTP就拥有了HTTPS的加密、证书和完整性保护这些功能。SSL是独立于HTTP的协议，所以不光是HTTP协议，其他运行在应用层的SMTP和Telnet等协议均可配合SSL协议使用。可以说SSL是当今世界上应用最为广泛的网络安全技术。
2.HTTPS工作机制
为了更好地理解HTTPS，我们来观察一下HTTPS的通信步骤。
步骤1： 客户端通过发送Client Hello报文开始SSL通信。报文中包含客户端支持的SSL的指定版本、加密组件（Cipher Suite）列表（所使用的加密算法及**长度等）。
步骤2： 服务器可进行SSL通信时，会以Server Hello报文作为应答。和客户端一样，在报文中包含SSL版本以及加密组件。服务器的加密组件内容是从接收到的客户端加密组件内筛选出来的。
步骤3： 之后服务器发送Certificate报文。报文中包含公开**证书。
步骤4： 最后服务器发送Server Hello Done报文通知客户端，最初阶段的SSL握手协商部分结束。
步骤5: SSL第一次握手结束之后，客户端以Client Key Exchange报文作为回应。报文中包含通信加密中使用的一种被称为Pre-master secret的随机密码串。该报文已用步骤3中的公开**进行加密。
步骤6： 接着客户端继续发送Change Cipher Spec报文。该报文会提示服务器，在此报文之后的通信会采用Pre-master secret**加密。
步骤7： 客户端发送Finished报文。该报文包含连接至今全部报文的整体校验值。这次握手协商是否能够成功，要以服务器是否能够正确解密该报文作为判定标准。
步骤8： 服务器同样发送Change Cipher Spec报文。
步骤9： 服务器同样发送Finished报文。
步骤10： 服务器和客户端的Finished报文交换完毕之后，SSL连接就算建立完成。当然，通信会受到SSL的保护。从此处开始进行应用层协议的通信，即发送HTTP请求。
步骤11： 应用层协议通信，即发送HTTP响应。
步骤12： 最后由客户端断开连接。断开连接时，发送close_notify报文。上图做了一些省略，这步之后再发送TCP FIN报文来关闭与TCP的通信。
在以上流程中，应用层发送数据时会附加一种叫做MAC（Message Authentication Code）的报文摘要。MAC能够查知报文是否遭到篡改，从而保护报文的完整性。下面是对整个流程的图解。图中说明了从仅使用服务器端的公开**证书（服务器证书）建立HTTPS通信的整个过程。
小课堂
HTTPS也存在一些问题，那就是当使用SSL时，它的处理速度会变慢。
SSL的慢分两种。一种是指通信慢。另一种是指由于大量消耗CPU及内存等资源，导致处理速度变慢。和使用HTTP相比，网络负载可能会变慢2到100倍。除去和TCP连接、发送HTTP请求·响应以外，还必须进行SSL通信，因此整体上处理通信量不可避免会增加。另一点是SSL必须进行加密处理。在服务器和客户端都需要进行加密和解密的运算处理。因此从结果上讲，比起HTTP会更多地消耗服务器和客户端的硬件资源，导致负载增强。针对速度变慢这一问题，并没有根本性的解决方案，我们会使用SSL加速器这种（专用服务器）硬件来改善该问题。该硬件为SSL通信专用硬件，相对软件来讲，能够提高数倍SSL的计算速度。仅在SSL处理时发挥SSL加速器的功效，以分担负载。为什么不一直使用HTTPS
总结
HTTPS很安全，为什么不一直使用HTTPS。 然HTTPS那么安全可靠，那为何所有的Web网站不一直使用HTTPS？其中一个原因是，因为与纯文本通信相比，加密通信会消耗更多的CPU及内存资源。如果每次通信都加密，会消耗相当多的资源，平摊到一台计算机上时，能够处理的请求数量必定也会随之减少。因此，如果是非敏感信息则使用HTTP通信，只有在包含个人信息等敏感数据时，才利用HTTPS加密通信。特别是每当那些访问量较多的Web网站在进行加密处理时，它们所承担着的负载不容小觑。在进行加密处理时，并非对所有内容都进行加密处理，而是仅在那些需要信息隐藏时才会加密，以节约资源。 除此之外，想要节约购买证书的开销也是原因之一。要进行HTTPS通信，证书是必不可少的。而使用的证书必须向认证机构（CA）购买。证书价格可能会根据不同的认证机构略有不同。通常，一年的授权需要数万日元（现在一万日元大约折合600人民币）。那些购买证书并不合算的服务以及一些个人网站，可能只会选择采用HTTP的通信方式。