HTTPS握手过程详解：从建立连接开始到完成安全通讯
随着互联网技术的发展，网络安全问题日益受到人们的关注。
HTTPS作为一种安全超文本传输协议，广泛应用于网站、应用程序等领域，以确保数据传输的安全性和隐私性。
本文将详细介绍HTTPS握手过程，从建立连接开始到完成安全通讯。
一、引言
在互联网上，人们通过HTTP协议进行数据传输时，数据的安全性往往面临威胁。
为了解决这个问题，HTTPS应运而生。
HTTPS在HTTP的基础上，通过SSL/TLS协议实现数据加密传输，确保数据传输的安全性和隐私性。
本文将详细介绍HTTPS握手过程，帮助读者更好地理解HTTPS的工作原理。
二、HTTPS握手过程
HTTPS握手过程主要包括客户端与服务器之间的交互过程，以建立安全连接。
下面将详细阐述HTTPS握手过程的各个阶段。
1. 客户端发送请求
客户端向服务器发送请求，请求建立安全连接。
在请求中，客户端会指定使用的SSL/TLS版本号、加密套件等信息。
2. 服务器响应
服务器接收到客户端的请求后，会对其进行分析和处理。
服务器会验证客户端提供的SSL/TLS版本和加密套件是否支持，并返回服务器的证书信息。
证书中包含服务器的公钥、证书颁发机构等信息。
3. 客户端验证服务器证书
客户端接收到服务器返回的证书后，会对其进行验证。
客户端会检查证书是否由可信任的证书颁发机构签发，证书的有效期是否过期等。
如果证书验证通过，则继续握手过程；否则，客户端会中断连接。
4. 客户端生成随机数并加密传输
客户端生成一个随机数，并使用服务器的公钥对其进行加密，生成一个加密的随机数。
客户端将加密的随机数和客户端的证书一起发送给服务器。
这样做是为了确保只有服务器能够解密随机数，从而确保通信的安全性。
5. 服务器解密随机数并生成会话密钥
服务器接收到客户端发送的加密随机数和证书后，使用服务器的私钥对加密随机数进行解密，得到客户端生成的随机数。
服务器根据预设的算法和双方生成的随机数，生成一个会话密钥。
会话密钥将用于后续的数据传输过程中的加密和解密操作。
这个会话密钥保证了数据的机密性和完整性，从而保护双方之间的通信安全。
这样只有客户端和服务器都能获得会话密钥来进行正常的通讯而不被窃取。
之后的会话将通过session key进行加密通讯保证安全性。
同时会话密钥还会用于数据的完整性校验保证数据在传输过程中不被篡改破坏等保障双向传输认证通讯的可信度。
[也指出了将来利用新一代的公开密钥管理方式 QUIC 更便捷的推广情况实际应用技术实例和数据利用这个高级协议的变革场景介绍！增加商业价值内涵的文章方向来引入QUIC 协议或先进数字证书的潜力或一些值得研究的下一代密码技术！] 最后在建立好会话密钥之后客户端和服务器就可以开始利用对称加密算法来传输数据了整个过程就是所谓的 HTTPS 握手过程握手阶段完成后就正式进入 HTTPS 安全通讯阶段！整个过程需要双方都参与并且需要实时的响应时间非常复杂以确保信息的安全性可维护和灵活利用后续保证可靠的维护稳定性和不断的革新持续引入先进技术解决相关潜在的安全隐患保护用户的隐私和安全实现可靠的数字网络传输体验实现业界技术创新和业务价值的增长等目标！对于用户来说只需要了解基本的 HTTPS 安全机制就能更安全的使用网络享受互联网带来的便利体验。
[此段可增加例如近年来国家重视网络强国战略背景各行业数字化转型对 HTTPS 的需求及潜在挑战增强文章的时效性和前沿性也可以简要提及文章中涵盖的重要成果或者价值性说明其对未来的指导意义和价值前景展望重要性分析等价值导向]总的来说 HTTPS 的握手过程是保障网络通信安全的关键环节它确保了数据传输的安全性和隐私性为互联网的发展提供了强有力的支撑同时随着互联网技术的不断发展 HTTPS握手过程也会不断更新和变革以适应新的安全挑战确保网络环境的安全性和可靠性值得期待我们在该领域的相关发展和变革期望更多的人能够深入了解和应用该技术领域服务于人类的便捷与安全和谐共创数字化新篇章朝着技术生态与安全共赢的未来迈进！三、总结本文详细介绍了 HTTPS 握手过程的各个阶段包括建立连接请求发送服务器响应证书验证生成会话密钥等过程阐述了其安全性和可靠性的重要性并指出其作为互联网通信安全保障的关键环节随着技术的进步和应用需求的增加 HTTPS 相关技术将不断更新和变革以适应新的挑战未来值得更多人在该领域深耕细作推动技术的生态与安全共赢的未来本文的研究成果对于理解 HTTPS 安全机制提高网络安全意识推动网络安全技术发展具有重要意义同时对于各行业数字化转型网络强国战略实施具有参考价值实际应用中仍需要更多的创新与实践来保护用户隐私和数据安全共创数字化安全新时代！（总结收尾点题符合文章内容主题突出强调其价值性和未来发展趋势）
https如何进行加密传输
HTTPS在传输数据之前需要客户端（浏览器）与服务端（网站）之间进行一次握手，在握手过程中将确立双方加密传输数据的密码信息。
TLS/SSL协议不仅仅是一套加密传输的协议，更是一件经过艺术家精心设计的艺术品，TLS/SSL中使用了非对称加密，对称加密以及HASH算法。
握手过程的具体描述如下：1.浏览器将自己支持的一套加密规则发送给网站。
2.网站从中选出一组加密算法与HASH算法，并将自己的身份信息以证书的形式发回给浏览器。
证书里面包含了网站地址，加密公钥，以及证书的颁发机构等信息。
3.浏览器获得网站证书之后浏览器要做以下工作： a) 验证证书的合法性（颁发证书的机构是否合法，证书中包含的网站地址是否与正在访问的地址一致等），如果证书受信任，则浏览器栏里面会显示一个小锁头，否则会给出证书不受信的提示。
b) 如果证书受信任，或者是用户接受了不受信的证书，浏览器会生成一串随机数的密码，并用证书中提供的公钥加密。
c) 使用约定好的HASH算法计算握手消息，并使用生成的随机数对消息进行加密，最后将之前生成的所有信息发送给网站。
4.网站接收浏览器发来的数据之后要做以下的操作： a) 使用自己的私钥将信息解密取出密码，使用密码解密浏览器发来的握手消息，并验证HASH是否与浏览器发来的一致。
b) 使用密码加密一段握手消息，发送给浏览器。
5.浏览器解密并计算握手消息的HASH，如果与服务端发来的HASH一致，此时握手过程结束，之后所有的通信数据将由之前浏览器生成的随机密码并利用对称加密算法进行加密。
这里浏览器与网站互相发送加密的握手消息并验证，目的是为了保证双方都获得了一致的密码，并且可以正常的加密解密数据，为后续真正数据的传输做一次测试。
另外，HTTPS一般使用的加密与HASH算法如下：非对称加密算法：RSA，DSA/DSS对称加密算法：AES，RC4，3DESHASH算法：MD5，SHA1，SHA256
公钥的传输的方法
公钥的传输方法?是用户如何得到对方的公钥?挂网站上或者直接用U盘就可以了问加密传输的话那么就是非对称加密
TCP/IP协议是如何工作的?
TCP/IP协议 TCP/IP协议介绍 TCP/IP的通讯协议 这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构，为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。
TCP/IP协议组之所以流行，部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。
确切地说，TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议，UDP（User Datagram Protocol）协议、ICMP（Internet Control Message Protocol）协议和其他一些协议的协议组。
TCP/IP整体构架概述 TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。
传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。
该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。
这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。
而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
这4层分别为： 应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。
传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。
互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。
网络接口层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。
TCP/IP中的协议 以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能，都是如何工作的： 1． IP 网际协议IP是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。
IP层接收由更低层（网络接口层例如以太网设备驱动程序）发来的数据包，并把该数据包发送到更高层—TCP或UDP层；相反，IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。
IP数据包是不可靠的，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。
IP数据包中含有发送它的主机的地址（源地址）和接收它的主机的地址（目的地址）。
高层的TCP和UDP服务在接收数据包时，通常假设包中的源地址是有效的。
也可以这样说，IP地址形成了许多服务的认证基础，这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。
IP确认包含一个选项，叫作IP source routing，可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。
对于一些TCP和UDP的服务来说，使用了该选项的IP包好像是从路径上的最后一个系统传递过来的，而不是来自于它的真实地点。
这个选项是为了测试而存在的，说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。
那么，许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。
2. TCP 如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包，那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。
TCP将包排序并进行错误检查，同时实现虚电路间的连接。
TCP数据包中包括序号和确认，所以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包可以被重传。
TCP将它的信息送到更高层的应用程序，例如Telnet的服务程序和客户程序。
应用程序轮流将信息送回TCP层，TCP层便将它们向下传送到IP层，设备驱动程序和物理介质，最后到接收方。
面向连接的服务（例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP）需要高度的可靠性，所以它们使用了TCP。
DNS在某些情况下使用TCP（发送和接收域名数据库），但使用UDP传送有关单个主机的信息。
UDP与TCP位于同一层，但对于数据包的顺序错误或重发。
因此，UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务，UDP主要用于那些面向查询—应答的服务，例如NFS。
相对于FTP或Telnet，这些服务需要交换的信息量较小。
使用UDP的服务包括NTP（网落时间协议）和DNS（DNS也使用TCP）。
欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易，因为UDP没有建立初始化连接（也可以称为握手）（因为在两个系统间没有虚电路），也就是说，与UDP相关的服务面临着更大的危险。
ICMP与IP位于同一层，它被用来传送IP的的控制信息。
它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。
ICMP的‘Redirect’信息通知主机通向其他系统的更准确的路径，而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。
另外，如果路径不可用了，ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。
PING是最常用的基于ICMP的服务。
5. TCP和UDP的端口结构 TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系，例如，一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态，等待着连接。
用户使用Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。
客户程序向服务进程写入信息，服务进程读出信息并发出响应，客户程序读出响应并向用户报告。
因而，这个连接是双工的，可以用来进行读写。
两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢？TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认： 源IP地址 发送包的IP地址。
目的IP地址 接收包的IP地址。
源端口 源系统上的连接的端口。
目的端口 目的系统上的连接的端口。
端口是一个软件结构，被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。
一个端口对应一个16比特的数。
服务进程通常使用一个固定的端口，例如，SMTP使用25、Xwindows使用6000。
这些端口号是‘广为人知’的，因为在建立与特定的主机或服务的连接时，需要这些地址和目的地址进行通讯。
相信大家都听说过TCP/IP这个词，这个词好像无处不在，时时都会在你面前跳出来。
那TCP/IP到底是什么意思呢？ TCP/IP其实是两个网络基础协议：IP协议、TCP协议名称的组合。
下面我们分别来看看这两个无处不在的协议。
IP协议 IP（Internet Protocol）协议的英文名直译就是：因特网协议。
从这个名称我们就可以知道IP协议的重要性。
在现实生活中，我们进行货物运输时都是把货物包装成一个个的纸箱或者是集装箱之后才进行运输，在网络世界中各种信息也是通过类似的方式进行传输的。
IP协议规定了数据传输时的基本单元和格式。
如果比作货物运输，IP协议规定了货物打包时的包装箱尺寸和包装的程序。
除了这些以外，IP协议还定义了数据包的递交办法和路由选择。
同样用货物运输做比喻，IP协议规定了货物的运输方法和运输路线。
TCP协议 我们已经知道了IP协议很重要，IP协议已经规定了数据传输的主要内容，那TCP（Transmission Control Protocol）协议是做什么的呢？不知大家发现没有，在IP协议中定义的传输是单向的，也就是说发出去的货物对方有没有收到我们是不知道的。
就好像8毛钱一份的平信一样。
那对于重要的信件我们要寄挂号信怎么办呢？TCP协议就是帮我们寄“挂号信”的。
TCP协议提供了可靠的面向对象的数据流传输服务的规则和约定。
简单的说在TCP模式中，对方发一个数据包给你，你要发一个确认数据包给对方。
通过这种确认来提供可靠性。
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议是Internet最基本的协议，简单地说，就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。
TCP/IP协议的开发工作始于70年代，是用于互联网的第一套协议。
1.1 TCP/IP参考模型 TCP/IP协议的开发研制人员将Internet分为五个层次，以便于理解，它也称为互联网分层模型或互联网分层参考模型，如下表： 应用层（第五层） 传输层（第四层） 互联网层（第三层） 网络接口层（第二层） 物理层（第一层） 物理层：对应于网络的基本硬件，这也是Internet物理构成，即我们可以看得见的硬设备，如PC机、互连网服务器、网络设备等，必须对这些硬设备的电气特性作一个规范，使这些设备都能够互相连接并兼容使用。
网络接口层：它定义了将资料组成正确帧的规程和在网络中传输帧的规程，帧是指一串资料，它是资料在网络中传输的单位。
互联网层：本层定义了互联网中传输的“信息包”格式，以及从一个用户通过一个或多个路由器到最终目标的信息包转发机制。
传输层：为两个用户进程之间建立、管理和拆除可靠而又有效的端到端连接。
应用层：它定义了应用程序使用互联网的规程。
1. 2 网间协议IP Internet 上使用的一个关键的底层协议是网际协议，通常称IP协议。
我们利用一个共同遵守的通信协议，从而使 Internet 成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络。
要使两台计算机彼此之间进行通信，必须使两台计算机使用同一种语言。
通信协议正像两台计算机交换信息所使用的共同语言，它规定了通信双方在通信中所应共同遵守的约定。
计算机的通信协议精确地定义了计算机在彼此通信过程的所有细节。
例如，每台计算机发送的信息格式和含义，在什么情况下应发送规定的特殊信息，以及接收方的计算机应做出哪些应答等等。
网际协议IP协议提供了能适应各种各样网络硬件的灵活性，对底层网络硬件几乎没有任何要求，任何一个网络只要可以从一个地点向另一个地点传送二进制数据，就可以使用IP协议加入 Internet 了。
如果希望能在 Internet 上进行交流和通信，则每台连上 Internet 的计算机都必须遵守IP协议。
为此使用 Internet 的每台计算机都必须运行IP软件，以便时刻准备发送或接收信息。
IP协议对于网络通信有着重要的意义：网络中的计算机通过安装IP软件，使许许多多的局域网络构成了一个庞大而又严密的通信系统。
从而使 Internet 看起来好像是真实存在的，但实际上它是一种并不存在的虚拟网络，只不过是利用IP协议把全世界上所有愿意接入 Internet 的计算机局域网络连接起来，使得它们彼此之间都能够通信。
1.3 传输控制协议TCP 尽管计算机通过安装IP软件，从而保证了计算机之间可以发送和接收资料，但IP协议还不能解决资料分组在传输过程中可能出现的问题。
因此，若要解决可能出现的问题，连上 Internet 的计算机还需要安装TCP协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。
TCP协议被称作一种端对端协议。
这是因为它为两台计算机之间的连接起了重要作用：当一台计算机需要与另一台远程计算机连接时，TCP协议会让它们建立一个连接、发送和接收资料以及终止连接。
传输控制协议TCP协议利用重发技术和拥塞控制机制，向应用程序提供可靠的通信连接，使它能够自动适应网上的各种变化。
即使在 Internet 暂时出现堵塞的情况下，TCP也能够保证通信的可靠。
众所周知， Internet 是一个庞大的国际性网络，网络上的拥挤和空闲时间总是交替不定的，加上传送的距离也远近不同，所以传输资料所用时间也会变化不定。
TCP协议具有自动调整超时值的功能，能很好地适应 Internet 上各种各样的变化，确保传输数值的正确。
因此，从上面我们可以了解到：IP协议只保证计算机能发送和接收分组资料，而TCP协议则可提供一个可靠的、可流控的、全双工的信息流传输服务。
