全面理解HTTPS加密算法：原理、作用与未来发展
一、引言
随着互联网技术的快速发展，网络安全问题日益突出。
HTTPS作为一种广泛应用于互联网的安全传输协议，其在保障数据传输安全方面起着至关重要的作用。
本文将全面介绍HTTPS加密算法的原理、作用及未来发展，帮助读者深入了解HTTPS的重要性及其在实际应用中的价值。
二、HTTPS加密算法原理
1. 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，它是在HTTP协议基础上添加了SSL/TLS加密层，实现对传输数据的加密。
HTTPS使用对称加密与非对称加密相结合的方式，确保数据传输的安全性和完整性。
2. HTTPS加密过程
（1）对称加密：在建立HTTPS连接时，服务器和客户端首先会生成一对密钥，用于数据加密和解密。
这种加密方式具有速度快、安全性高的特点。
（2）非对称加密：在非对称加密过程中，服务器会生成一对公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
由于公钥是公开的，任何人均可使用公钥加密数据，但只有持有相应私钥的服务器才能解密。
这种加密方式保证了数据的机密性和完整性。
（3）数字证书：为了验证服务器的身份，防止中间人攻击，HTTPS引入了数字证书机制。
数字证书由权威机构（如CA机构）颁发，包含服务器信息、公钥及证书签名等信息。
客户端在建立连接时，会验证数字证书的有效性，以确保与服务器通信的安全性。
三、HTTPS的作用
1. 保障数据传输安全：HTTPS通过对传输数据进行加密，确保数据在传输过程中不被窃取或篡改，保护用户的隐私和安全。
2. 验证服务器身份：通过数字证书机制，HTTPS可以验证服务器的身份，防止中间人攻击，提高通信的可靠性。
3. 提升用户体验：HTTPS可以提高网站的安全性，增强用户信任度，提高网站的访问量和用户留存率。HTTPS还可以优化页面加载速度，提高网站的加载性能。
四、HTTPS的未来发展
1. 更多的应用场景：随着物联网、云计算等技术的不断发展，数据传输的安全性需求越来越高。未来，HTTPS将在更多领域得到广泛应用，如智能家居、智能穿戴设备等。
2. 性能优化：虽然HTTPS具有诸多优点，但在某些场景下，其性能仍面临挑战。未来，随着技术的不断进步，HTTPS将在性能方面进行进一步优化，提高加密和解密的速度，降低资源消耗。
3. 标准化和规范化：目前，HTTPS的标准和规范仍在不断完善中。未来，随着网络安全需求的不断增长，HTTPS的标准化和规范化将更为重要，以确保其在各种场景下的兼容性和安全性。
4. 结合新技术提升安全性：未来，HTTPS将与其他技术结合，如区块链、人工智能等，进一步提升数据传输的安全性和可靠性。例如，利用区块链技术实现证书颁发和管理的去中心化，提高数字证书的安全性；利用人工智能技术实现自动化安全监测和预警，提高网络安全防护能力。
五、结论
HTTPS作为一种安全传输协议，在保障数据安全、验证服务器身份等方面发挥着重要作用。
随着技术的不断发展，HTTPS将在更多领域得到应用，并在性能、标准化和规范化等方面进行优化和提升。
因此，我们应该重视HTTPS的研究和应用，以提高网络安全防护能力，保障用户的数据安全和隐私权益。
https是什么意思
HTTPS（全称：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），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。
它是一个URI scheme（抽象标识符体系），句法类同http:体系。
用于安全的HTTP数据传输。
https:URL表明它使用了HTTP，但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）。
这个系统的最初研发由网景公司进行，提供了身份验证与加密通讯方法，现在它被广泛用于万维网上安全敏感的通讯，例如交易支付方面。
简介它是由Netscape开发并内置于其浏览器中，用于对数据进行压缩和解压操作，并返回网络上传送回的结果。
HTTPS实际上应用了Netscape的安全套接字层（SSL）作为HTTP应用层的子层。
（HTTPS使用端口443，而不是象HTTP那样使用端口80来和TCP/IP进行通信。
）SSL使用40 位关键字作为RC4流加密算法，这对于商业信息的加密是合适的。
HTTPS和SSL支持使用X.509数字认证，如果需要的话用户可以确认发送者是谁。
也就是说它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。
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。
