深入了解SSL握手协议：HTTPS加密通信的幕后机制
一、引言
随着网络安全问题的日益突出，加密通信在互联网上的重要性不断提升。
HTTPS作为一种广泛应用的加密通信协议，能够在传输层为数据提供安全保障。
而SSL（Secure Sockets Layer）握手协议作为HTTPS的核心机制，负责在客户端和服务器之间建立安全的通信隧道。
本文将详细介绍SSL握手协议的流程、原理及其相关关键技术。
二、SSL握手协议概述
SSL握手协议是一种用于在客户端和服务器之间建立安全通信的协议。
在建立连接时，客户端和服务器通过一系列的消息交换来协商安全参数，包括加密算法、密钥交换方式等。
通过SSL握手协议，客户端和服务器可以生成一个共享的加密密钥，用于后续的加密通信。
三、SSL握手协议的流程
1. 客户端发送问候（Client Hello）
客户端首先向服务器发送一个问候消息，其中包含客户端支持的加密套件列表（包括加密算法、密钥交换方式等）。
2. 服务器回应（Server Hello）
服务器接收到问候消息后，选择客户端支持的加密算法及参数，并发送一个回应消息给客户端，同时生成一个随机数，作为预主密钥（pre-master secret）。
3. 服务器证书验证（Certificate Verification）
客户端接收到回应消息后，验证服务器的证书。
如果证书有效且可信，则继续握手过程；否则，握手过程终止。
4. 客户端密钥交换（Client Key Exchange）
客户端根据服务器的随机数生成一个新的随机数，并结合服务器的公钥对这两个随机数进行加密处理，然后将结果发送给服务器。
这一步的目的是生成最终的共享密钥。
5. 改变密码参数（Change Cipher Spec）及完成信息（Finished）交换
完成密钥交换后，客户端和服务器会协商并确定后续通信的加密算法和参数。
然后双方分别发送完成信息给对方，确认握手过程结束。
至此，一个安全的SSL隧道建立完成。
四、SSL握手协议的关键技术
1. 加密套件与算法选择
加密套件的选择是SSL握手过程中的关键步骤之一。
它决定了客户端和服务器之间使用的加密算法和密钥交换方式。
常见的加密算法包括AES、DES等对称加密算法以及RSA、ECC等公钥加密算法。
选择合适的加密套件有助于提高通信安全性并降低计算开销。
2. 数字证书验证
数字证书是验证服务器身份的重要工具。
在SSL握手过程中，客户端会验证服务器的数字证书是否有效且可信。
如果证书无效或受到篡改，则握手过程会失败。
因此，数字证书的管理和信任链的建立是保障SSL握手安全的重要环节。
3. 密钥交换与协商机制
密钥交换是SSL握手过程中的核心环节之一。
通过密钥交换，客户端和服务器可以生成共享的秘密密钥，用于后续的加密通信。
常见的密钥交换方式包括RSA密钥交换、DH（Diffie-Hellman）密钥协商等。
这些机制保证了密钥的安全性和可靠性。
五、SSL握手协议的安全性分析
SSL握手协议采用了多种技术来保证通信的安全性。
通过加密套件的选择和协商，确保使用强加密算法进行通信；数字证书验证机制确保了服务器的身份可靠性；密钥交换与协商机制保证了通信过程中的密钥安全交换。
这些措施共同保证了SSL握手协议的安全性。
随着网络安全威胁的不断演变，SSL握手协议的安全性也面临挑战。
例如，中间人攻击、协议版本漏洞等问题都可能影响SSL握手的安全性。
因此，持续关注和更新SSL握手协议及其相关技术的安全性是保障网络安全的关键。
六、结论
本文详细介绍了SSL握手协议的流程、原理及相关关键技术。
通过了解SSL握手协议的工作原理和安全机制，我们可以更好地理解HTTPS加密通信的幕后机制。
在实际应用中，我们应关注SSL握手协议的安全性，并采取相应措施保障网络安全。
ssl是什么意思？
SSL (Secure Socket Layer) 为Netscape所研发，用以保障在Internet上数据传输之安全，利用数据加密(Encryption)技术，可确保数据在网络 上之传输过程中不会被截取及窃听。
目前一般通用之规格为40 bit之安全标准，美国则已推出128 bit之更高安全 标准，但限制出境。
只要3.0版本以上之I.E.或Netscape浏览器即可支持SSL。
当前版本为3.0。
它已被广泛地用于Web浏览器与服务器之间的身份认证和加密数据传输。
SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。
SSL协议可分为两层： SSL记录协议（SSL Record Protocol）：它建立在可靠的传输协议（如TCP）之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。
SSL握手协议（SSL Handshake Protocol）：它建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。
SSL协议提供的服务主要有： 1）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）加密数据以防止数据中途被窃取； 3）维护数据的完整性，确保数据在传输过程中不被改变。
SSL协议的工作流程： 服务器认证阶段：1）客户端向服务器发送一个开始信息“Hello”以便开始一个新的会话连接；2）服务器根据客户的信息确定是否需要生成新的主密钥，如需要则服务器在响应客户的“Hello”信息时将包含生成主密钥所需的信息；3）客户根据收到的服务器响应信息，产生一个主密钥，并用服务器的公开密钥加密后传给服务器；4）服务器恢复该主密钥，并返回给客户一个用主密钥认证的信息，以此让客户认证服务器。
用户认证阶段：在此之前，服务器已经通过了客户认证，这一阶段主要完成对客户的认证。
经认证的服务器发送一个提问给客户，客户则返回（数字）签名后的提问和其公开密钥，从而向服务器提供认证。
从SSL 协议所提供的服务及其工作流程可以看出，SSL协议运行的基础是商家对消费者信息保密的承诺，这就有利于商家而不利于消费者。
在电子商务初级阶段，由于运作电子商务的企业大多是信誉较高的大公司，因此这问题还没有充分暴露出来。
但随着电子商务的发展，各中小型公司也参与进来，这样在电子支付过程中的单一认证问题就越来越突出。
虽然在SSL3.0中通过数字签名和数字证书可实现浏览器和Web服务器双方的身份验证，但是SSL协议仍存在一些问题，比如，只能提供交易中客户与服务器间的双方认证，在涉及多方的电子交易中，SSL协议并不能协调各方间的安全传输和信任关系。
在这种情况下，Visa和 MasterCard两大信用卡公组织制定了SET协议，为网上信用卡支付提供了全球性的标准。
https介绍 HTTPS（Secure Hypertext Transfer Protocol）安全超文本传输协议它是由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的完全套接字层（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请看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。
限制 它的安全保护依赖浏览器的正确实现以及服务器软件、实际加密算法的支持. 一种常见的误解是“银行用户在线使用https:就能充分彻底保障他们的银行卡号不被偷窃。
”实际上，与服务器的加密连接中能保护银行卡号的部分，只有用户到服务器之间的连接及服务器自身。
并不能绝对确保服务器自己是安全的，这点甚至已被攻击者利用，常见例子是模仿银行域名的钓鱼攻击。
少数罕见攻击在网站传输客户数据时发生，攻击者尝试窃听数据于传输中。
商业网站被人们期望迅速尽早引入新的特殊处理程序到金融网关，仅保留传输码(transaction number)。
不过他们常常存储银行卡号在同一个数据库里。
那些数据库和服务器少数情况有可能被未授权用户攻击和损害。
参考资料：
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。
安全认证协议SSL与TLS的详细介绍与区别
SSL(Secure Sockets Layer安全套接层),及其继任者传输层安全（Transport Layer Security，TLS）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。
安全传输层协议（TLS）用于在两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。
该协议由两层组成： TLS 记录协议（TLS Record）和 TLS 握手协议（TLS Handshake）。
