文章标题：HTTPS安全通信背后的原理探究：如何实现数据加密与身份验证
随着互联网技术的飞速发展，网络安全问题日益受到人们的关注。
HTTPS作为一种广泛应用的网络安全通信协议，能够在网络传输过程中实现数据加密和身份验证，保障用户数据的安全性和隐私性。
本文将介绍HTTPS安全通信背后的原理，并详细阐述如何实现数据加密与身份验证。
一、HTTPS概述
HTTPS是在HTTP基础上通过SSL/TLS协议提供的一种安全通信方案。
HTTPS协议采用对称与非对称加密技术相结合的方式，实现网络通信的加密和身份验证。
通过使用HTTPS协议，可以确保数据传输过程中的机密性、完整性和真实性。
二、HTTPS中的数据加密
1. 对称加密技术
对称加密技术是指加密和解密使用相同密钥的加密方式。
在HTTPS通信中，常用的对称加密算法包括AES、DES等。
客户端和服务器在建立连接时，通过协商确定使用何种对称加密算法以及对密钥进行交换。
由于对称加密算法的加密强度高且处理速度快，因此在HTTPS中广泛应用于数据传输的加密。
2. 非对称加密技术
非对称加密技术是指加密和解密使用不同密钥的加密方式。
在HTTPS中，非对称加密算法主要用于密钥交换。
常用的非对称加密算法包括RSA、ECC等。
服务器在通信过程中会生成一对公钥和私钥，将公钥对外公开，私钥妥善保管。
客户端通过公钥对信息进行加密，服务器使用对应的私钥进行解密，从而保证了数据传输的安全性。
3. 混合加密策略
为了充分利用对称加密和非对称加密的优势，HTTPS采用了混合加密策略。
在建立连接时，服务器通过非对称加密算法向客户端发送公钥，客户端使用公钥对对称加密的密钥进行加密后发送给服务器，服务器使用私钥解密得到对称加密的密钥。
后续的数据传输过程中，客户端和服务器使用对称加密算法和协商好的密钥进行加密和解密。
三、HTTPS中的身份验证
1. 数字证书
数字证书是HTTPS中实现身份验证的重要手段。
数字证书由权威证书机构（CA）签发，包含公钥、证书所有者信息以及CA的签名。
服务器通过向客户端展示数字证书，证明自身身份。
客户端通过验证数字证书的有效性，确认服务器的可信度。
2. 证书链与信任链
数字证书之间可以形成证书链和信任链。
根证书是由最高级别的证书机构签发的证书，被广泛应用于各种场景中。
当客户端收到服务器的数字证书时，会检查证书链是否完整，即从服务器的证书能够逐步追溯到根证书，从而确保通信对方的可信度。
3. 身份验证过程
在HTTPS通信过程中，服务器向客户端提供数字证书进行身份验证。
客户端收到数字证书后，首先会验证证书的合法性，包括检查证书是否过期、证书所有者信息是否与实际域名匹配等。
若验证通过，则确认服务器的可信度，并建立安全的通信通道。
若验证失败，则拒绝与服务器建立通信。
四、总结
HTTPS安全通信协议通过混合加密策略、数字证书等技术手段，实现了数据加密与身份验证。
对称加密技术保证了数据传输的加密强度和处理速度，非对称加密技术用于密钥交换和数字证书的签署，数字证书则用于实现服务器身份验证和确保通信对方可信度。
通过这些技术的结合应用，HTTPS为互联网通信提供了安全可靠的保障。
随着互联网的发展，HTTPS将在更多场景中得到广泛应用，为保障网络安全发挥重要作用。
https和http的区别是什么
HTTPS（Secure Hypertext Transfer Protocol）安全超文本传输协议 它是一个安全通信通道，它基于HTTP开发，用于在客户计算机和服务器之间交换信息。
它使用安全套接字层(SSL)进行信息交换，简单来说它是HTTP的安全版。
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。
HTTPS和HTTP的区别：https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。
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。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 要比http协议安全HTTPS解决的问题：
1 . 信任主机的问题. 采用https 的server 必须从CA 申请一个用于证明服务器用途类型的证书. 改证书只有用于对应的server 的时候,客户度才信任次主机. 所以目前所有的银行系统网站,关键部分应用都是https 的. 客户通过信任该证书,从而信任了该主机. 其实这样做效率很低,但是银行更侧重安全. 这一点对我们没有任何意义,我们的server ,采用的证书不管自己issue 还是从公众的地方issue, 客户端都是自己人,所以我们也就肯定信任该server.
2 . 通讯过程中的数据的泄密和被窜改
1. 一般意义上的https, 就是 server 有一个证书.
a) 主要目的是保证server 就是他声称的server. 这个跟第一点一样.
b) 服务端和客户端之间的所有通讯,都是加密的.i. 具体讲,是客户端产生一个对称的密钥,通过server 的证书来交换密钥. 一般意义上的握手过程. 加下来所有的信息往来就都是加密的. 第三方即使截获,也没有任何意义.因为他没有密钥. 当然窜改也就没有什么意义了.
2. 少许对客户端有要求的情况下,会要求客户端也必须有一个证书.
a) 这里客户端证书,其实就类似表示个人信息的时候,除了用户名/密码, 还有一个CA 认证过的身份. 应为个人证书一般来说上别人无法模拟的,所有这样能够更深的确认自己的身份.
b) 目前少数个人银行的专业版是这种做法,具体证书可能是拿U盘作为一个备份的载体.
HTTPS 一定是繁琐的.
a) 本来简单的http协议,一个get一个response. 由于https 要还密钥和确认加密算法的需要.单握手就需要6/7 个往返.i. 任何应用中,过多的round trip 肯定影响性能.
b) 接下来才是具体的http协议,每一次响应或者请求, 都要求客户端和服务端对会话的内容做加密/解密.i. 尽管对称加密/解密效率比较高,可是仍然要消耗过多的CPU,为此有专门的SSL 芯片. 如果CPU 信能比较低的话,肯定会降低性能,从而不能serve 更多的请求. 加密后数据量的影响. 所以，才会出现那么多的安全认证提示
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
HTTPS和HTTP有什么区别
在URL前加 https:// 前缀表明是用SSL加密的。
你的电脑与服务器之间收发的信息传输将更加安全。
Web服务器启用SSL需要获得一个服务器证书并将该证书与要使用SSL的服务器绑定。
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。
http的连接很简单,是明文传输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。
深圳EVtrust
