HTTPS工作原理及其在网络通信中的重要性
一、引言
随着互联网技术的快速发展，网络安全问题日益受到关注。
作为当今网络应用中广泛使用的安全通信协议，HTTPS已经成为保护用户数据安全的重要手段。
本文将详细介绍HTTPS的工作原理，以及其在网络通信中的重要性。
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，使用了SSL/TLS加密技术，确保数据传输过程中的安全性。
HTTPS协议广泛应用于网页浏览、文件下载、在线支付等场景。
三、HTTPS工作原理
1. HTTPS协议架构：HTTPS协议由两部分组成，即HTTP和SSL/TLS。HTTP负责传输数据，而SSL/TLS则负责数据加密和身份验证。
2. SSL/TLS加密过程：当客户端与服务器进行通信时，SSL/TLS协议会首先建立一条安全的通信通道。具体过程包括选择密码套件、密钥交换、证书验证等步骤。在此过程中，数据会被加密，以确保传输过程中的安全性。
3. 数据传输：在建立好安全的通信通道后，客户端和服务器可以通过HTTP协议进行数据传输。由于数据已经加密，因此即使数据在传输过程中被拦截，攻击者也无法获取其中的内容。
四、HTTPS在网络通信中的重要性
1. 数据安全性：HTTPS采用加密技术，确保数据传输过程中的安全性。在网络通信中，数据往往需要在不同的设备之间传输，如果没有加密措施，数据很容易被窃取或篡改。而HTTPS可以有效地防止数据泄露和篡改，保护用户的隐私和安全。
2. 身份验证：HTTPS还可以实现服务器身份验证，确保用户访问的是合法的网站。在HTTPS通信过程中，服务器会向客户端发送数字证书，证明自己的身份。这有助于防止用户被假冒网站欺骗，避免网络欺诈的发生。
3. 完整性保护：HTTPS还可以确保数据的完整性。在数据传输过程中，如果数据被篡改，接收方可以通过检测数据的哈希值来判断数据是否完整。这有助于确保数据的准确性和一致性。
4. 提升用户体验：HTTPS还可以提升用户体验。由于HTTPS采用了加密技术，因此可以有效防止网络攻击，提高网页加载速度。HTTPS还可以防止网页被篡改，保证用户访问的网页内容的真实性。
5. 促进电子商务发展：在电子商务领域，HTTPS的应用尤为重要。它可以保护用户的交易信息、账户密码等敏感信息的安全，增强消费者对网上购物的信任度。这有助于推动电子商务的发展，促进线上经济的繁荣。
6. 合规性：许多国家和地区的法律法规要求企业或组织在提供网络服务时，必须采用安全的通信协议来保护用户数据的安全。因此，使用HTTPS已经成为企业和组织合规运营的基本要求之一。
五、结论
HTTPS作为当今网络应用中广泛使用的安全通信协议，其重要性不容忽视。
HTTPS不仅可以确保数据传输的安全性、实现身份验证、保护数据的完整性，还可以提升用户体验、促进电子商务发展和满足合规性要求。
因此，我们应该积极推广和使用HTTPS，共同维护网络安全和用户权益。
web程序运行的工作原理
WEB应用时是基于HTTP协议的，而Http协议时一种超文本传输协议，是计算机在网络中通信的一种规则。
Http请求信息包括请求行、请求头、空行和消息体。
从请求行里面可以得到Http的信息发送方式（方式有很多种，但通常是GET或POST中的一种），请求的URL，以及Http版本；请求头里面是一些客服端的信息，比如使用的是什么浏览器，可以接受那些类型的数据等等。
Http响应信息包括状态行、响应头、空行、消息体。
状态行由Http协议版本、响应状态码和响应描述组成。
WEB服务器最早只能发送静态页面，为了解决这个问题，人们想到的办法是CGI通用网关接口，用于调用其他程序产生内容。
但是并发量一旦比较高的时候，这种CGI就显得性能很差。
不过这样的思想给后面的技术提供了思路。
常见的网络协议有哪几种，分别是如何定义的？
网络协议(Protocol)是一种特殊的软件，是计算机网络实现其功能的最基本机制。
网络协议的本质是规则，即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。
网络协议并不是一套单独的软件，它融合于其他所有的软件系统中，因此可以说，协议在网络中无所不在。
网络协议遍及OSI通信模型的各个层次，从我们非常熟悉的TCP/IP、HTTP、FTP协议，到OSPF、IGP等协议，有上千种之多。
对于普通用户而言，不需要关心太多的底层通信协议，只需要了解其通信原理即可。
在实际管理中，底层通信协议一般会自动工作，不需要人工干预。
但是对于第三层以上的协议，就经常需要人工干预了，比如TCP/IP协议就需要人工配置它才能正常工作。
常用的三个网络协议网络中不同的工作站，服务器之间能传输数据，源于协议的存在。
随着网络的发展，不同的开发商开发了不同的通信方式。
为了使通信成功可靠，网络中的所有主机都必须使用同一语言，不能带有方言。
因而必须开发严格的标准定义主机之间的每个包中每个字中的每一位。
这些标准来自于多个组织的努力，约定好通用的通信方式，即协议。
这些都使通信更容易。
已经开发了许多协议，但是只有少数被保留了下来。
那些协议的淘汰有多中原因—设计不好、实现不好或缺乏支持。
而那些保留下来的协议经历了时间的考验并成为有效的通信方法。
当今局域网中最常见的三个协议是MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和交叉平台TCP/IP。
一：NETBEUINETBEUI是为IBM开发的非路由协议，用于携带NETBIOS通信。
NETBEUI缺乏路由和网络层寻址功能，既是其最大的优点，也是其最大的缺点。
因为它不需要附加的网络地址和网络层头尾，所以很快并很有效且适用于只有单个网络或整个环境都桥接起来的小工作组环境。
因为不支持路由，所以NETBEUI永远不会成为企业网络的主要协议。
NETBEUI帧中唯一的地址是数据链路层媒体访问控制（MAC）地址，该地址标识了网卡但没有标识网络。
路由器靠网络地址将帧转发到最终目的地，而NETBEUI帧完全缺乏该信息。
网桥负责按照数据链路层地址在网络之间转发通信，但是有很多缺点。
因为所有的广播通信都必须转发到每个网络中，所以网桥的扩展性不好。
NETBEUI特别包括了广播通信的记数并依赖它解决命名冲突。
一般而言，桥接NETBEUI网络很少超过100台主机。
近年来依赖于第二层交换器的网络变得更为普遍。
完全的转换环境降低了网络的利用率，尽管广播仍然转发到网络中的每台主机。
事实上，联合使用100-BASE-T Ethernet,允许转换NetBIOS网络扩展到350台主机，才能避免广播通信成为严重的问题。
二：IPX/SPXIPX是NOVELL用于NETWARE客户端/服务器的协议群组，避免了NETBEUI的弱点。
但是，带来了新的不同弱点。
IPX具有完全的路由能力，可用于大型企业网。
它包括32位网络地址，在单个环境中允许有许多路由网络。
IPX的可扩展性受到其高层广播通信和高开销的限制。
服务广告协议（Service Advertising Protocol,SAP)将路由网络中的主机数限制为几千。
尽管SAP的局限性已经被智能路由器和服务器配置所克服，但是，大规模IPX网络的管理员仍是非常困难的工作。
三：TCP/IP每种网络协议都有自己的优点，但是只有TCP/IP允许与Internet完全的连接。
TCP/IP是在60年代由麻省理工学院和一些商业组织为美国国防部开发的，即便遭到核攻击而破坏了大部分网络，TCP/IP仍然能够维持有效的通信。
ARPANET就是由基于协议开发的，并发展成为作为科学家和工程师交流媒体的Internet。
TCP/IP同时具备了可扩展性和可靠性的需求。
不幸的是牺牲了速度和效率（可是：TCP/IP的开发受到了政府的资助）。
Internet公用化以后，人们开始发现全球网的强大功能。
Internet的普遍性是TCP/IP至今仍然使用的原因。
常常在没有意识到的情况下，用户就在自己的PC上安装了TCP/IP栈，从而使该网络协议在全球应用最广。
TCP/IP的32位寻址功能方案不足以支持即将加入Internet的主机和网络数。
因而可能代替当前实现的标准是IPv6。
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。
