HTTPS加密全解析：如何确保数据传输的安全性
一、引言
随着互联网技术的飞速发展，网络安全问题日益突出。
人们在日常生活中使用互联网时，不可避免地涉及到各种敏感信息的传输，如账号密码、银行卡信息、个人通信内容等。
为了确保这些重要数据在传输过程中的安全，HTTPS加密技术应运而生。
本文将全面解析HTTPS加密技术，探讨如何确保数据传输的安全性。
二、HTTPS概述
HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。
它在HTTP协议的基础上，采用了SSL/TLS加密技术，对传输数据进行加密，确保数据在传输过程中的安全性。
HTTPS的使用，使得网络上的数据传输如同现实中邮寄信件并加盖公章一样，能够确保信息的机密性、完整性和真实性。
三、HTTPS加密原理
HTTPS加密主要依赖于SSL/TLS协议。其原理可以概括为以下几点：
1. 客户端与服务器建立连接后，服务器会向客户端发送自己的证书。证书包含了服务器的公钥、证书颁发机构等信息。
2. 客户端接收到服务器发来的证书后，会验证证书的合法性。如果证书合法，客户端将生成一个随机数并对其进行加密，然后将加密后的随机数发送给服务器。这个随机数将用于生成本次会话的密钥。
3. 服务器接收到客户端发来的加密随机数后，使用自己的私钥进行解密，得到随机数。服务器和客户端将共同使用这个随机数生成一个共享的密钥。
4. 在后续的通信过程中，服务器和客户端都将使用这个共享的密钥对数据进行加密和解密，确保数据在传输过程中的安全性。
四、HTTPS如何确保数据传输的安全性
HTTPS通过以下方式确保数据传输的安全性：
1. 加密：HTTPS使用SSL/TLS协议对传输数据进行加密，确保数据在传输过程中不会被窃取或篡改。
2. 身份验证：通过服务器证书，客户端可以验证服务器的身份，确保连接到的是合法的服务器，而不是假冒的服务器。
3. 防止中间人攻击：由于HTTPS使用了加密和身份验证机制，即使攻击者拦截了通信数据，也无法获取明文信息或篡改数据。这有效地防止了中间人攻击。
4. 数据完整性：HTTPS可以确保数据的完整性，即数据在传输过程中没有被篡改。
五、HTTPS的应用场景
HTTPS广泛应用于各种需要保护敏感信息的场景，如：
1. 网上银行：在进行金融交易时，需要保护用户的账号、密码、交易信息等，HTTPS是不可或缺的。
2. 电子商务：在购物网站上下单、支付时，HTTPS可以保护用户的订单信息、支付信息等。
3. 社交媒体：在社交媒体上发布动态、聊天时，HTTPS可以保护用户的个人信息、通信内容等。
4. 企业内部通信：在企业内部，HTTPS可以保护员工的通信内容、文件传输等。
六、如何配置和使用HTTPS
要配置和使用HTTPS，需要以下步骤：
1. 获取SSL证书：可以向权威的证书颁发机构购买或申请SSL证书。
2. 安装SSL证书：在服务器上安装SSL证书，配置相关的HTTPS设置。
3. 使用HTTPS协议：在客户端（如浏览器）中，使用HTTPS协议访问服务器。
七、结语
随着互联网的发展，网络安全问题日益突出。
HTTPS加密技术的出现，为网络数据传输提供了强有力的保障。
通过本文的解析，希望读者对HTTPS加密技术有更深入的了解，能够认识到其在保障网络安全方面的重要性，并在日常生活中更好地应用HTTPS技术，保护自己的信息安全。
服务器与浏览器数据交换的安全性采用什么措施
对于服务器与浏览器数据交换的安全性，一般是采用SSL安全协议等措施。
SSL(Secure Sockets Layer 安全套接层)协议,及其继任者TLS（Transport Layer Security传输层安全）协议，是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。
TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密，用于保障网络数据传输安全，利用数据加密技术，确保数据在网络传输过程中不会被截取及窃听。
SSL协议已成为全球化标准，所有主要的浏览器和WEB服务器程序都支持SSL协议，可通过安装SSL证书激活SSL协议。
SSL 证书就是遵守 SSL协议的服务器数字证书，由受信任的证书颁发机构（CA机构），验证服务器身份后颁发，部署在服务器上，具有网站身份验证和加密传输双重功能。
网络协议 tcp协议和https协议 保证数据的安全 疑惑
每一层的传输都会涉及到安全问题，为了保障安全性，最好的做法是每层的信息传输都加密，https的特点如下：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、https 是具有安全性的ssl加密传输协议。
三、https使用的端口是443。
四、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。
TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于IP的传输层协议。
这里可靠的只是说明，传输过程中如果有丢包现象，会重新传送，并不是指安全方面的可靠。
https和http的区别？
HTTP 属于超文本传输协议，用来在 Internet 上传送超文本，而 HTTPS 为安全超文本传输协议，在 HTTPS 基础上拥有更强的安全性，简单来说 HTTPS 是 HTTP 的安全版，是使用 TLS/SSL 加密的 HTTP 协议。
超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息，HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此，HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如：信用卡号、密码等支付信息。
为了解决HTTP协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议HTTPS，为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。
一、HTTP和HTTPS的基本概念
HTTP：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。
HTTPS：是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP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协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。
二、HTTP与HTTPS有什么区别？
HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全，为了保证这些隐私数据能加密传输，于是网景公司设计了SSL（Secure Sockets Layer）协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密，从而就诞生了HTTPS。
简单来说，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。
HTTPS和HTTP的区别主要如下：
1、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。
2、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。
3、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。
4、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。
三、HTTPS的工作原理
我们都知道HTTPS能够加密信息，以免敏感信息被第三方获取，所以很多银行网站或电子邮箱等等安全级别较高的服务都会采用HTTPS协议。
客户端在使用HTTPS方式与Web服务器通信时有以下几个步骤，如图所示。
（1）客户使用https的URL访问Web服务器，要求与Web服务器建立SSL连接。
（2）Web服务器收到客户端请求后，会将网站的证书信息（证书中包含公钥）传送一份给客户端。
（3）客户端的浏览器与Web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。
（4）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。
（5）Web服务器利用自己的私钥解密出会话密钥。
（6）Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。
四、HTTPS的优点
尽管HTTPS并非绝对安全，掌握根证书的机构、掌握加密算法的组织同样可以进行中间人形式的攻击，但HTTPS仍是现行架构下最安全的解决方案，主要有以下几个好处：
（1）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；
（2）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。
（3）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。
（4）谷歌曾在2014年8月份调整搜索引擎算法，并称“比起同等HTTP网站，采用HTTPS加密的网站在搜索结果中的排名将会更高”。
五、HTTPS的缺点
虽然说HTTPS有很大的优势，但其相对来说，还是存在不足之处的：
（1）HTTPS协议握手阶段比较费时，会使页面的加载时间延长近50%，增加10%到20%的耗电；
（2）HTTPS连接缓存不如HTTP高效，会增加数据开销和功耗，甚至已有的安全措施也会因此而受到影响；
（3）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。
（4）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。
（5）HTTPS协议的加密范围也比较有限，在黑客攻击、拒绝服务攻击、服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。
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。
六、http切换到HTTPS
如果需要将网站从http切换到https到底该如何实现呢？
这里需要将页面中所有的链接，例如js，css，图片等等链接都由http改为https。
例如：改为，这里虽然将http切换为了https，还是建议保留http。
所以我们在切换的时候可以做http和https的兼容，具体实现方式是，去掉页面链接中的http头部，这样可以自动匹配http头和https头。
例如：将改为//。
然后当用户从http的入口进入访问页面时，页面就是http，如果用户是从https的入口进入访问页面，页面即使https的。
