HTTPS数据请求的奥秘与原理探究
一、引言
随着互联网的快速发展，网络安全问题日益受到关注。
为了保护用户数据安全和隐私，HTTPS逐渐成为网络数据传输的主流方式。
本文将深入解析HTTPS数据请求的奥秘与原理，帮助读者了解HTTPS的工作原理和优势。
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，它是在HTTP协议基础上添加了SSL/TLS协议，以实现加密传输和数据完整性保护。
HTTPS协议广泛应用于网页浏览、文件下载、在线支付等场景，为用户提供安全的数据传输服务。
三、HTTPS数据请求原理
HTTPS数据请求的过程涉及多个环节，主要包括以下几个步骤：
1. 客户端发起请求：客户端（如浏览器）向服务器发送HTTPS请求，请求中包含要访问的网页地址等信息。
2. 服务器响应：服务器接收到请求后，根据请求信息进行处理，并返回响应数据。
3. SSL/TLS握手：在数据传输前，客户端和服务器进行SSL/TLS握手，通过交换加密参数和证书信息，建立安全连接。
4. 数据加密传输：建立安全连接后，客户端和服务器通过约定的加密算法对数据进行加密和解密，确保数据在传输过程中的安全性。
5. 数据完整性校验：在数据传输过程中，通过MAC（消息认证码）等机制对数据进行完整性校验，确保数据在传输过程中未被篡改。
四、HTTPS工作原理
HTTPS的工作原理主要涉及到SSL/TLS协议和对称加密技术。HTTPS的工作原理包括以下几个方面：
1. 密钥交换：在SSL/TLS握手过程中，客户端和服务器通过交换密钥信息来协商加密参数。这些密钥用于后续的数据加密和解密操作。
2. 数字证书验证：在握手过程中，服务器会向客户端提供数字证书，以证明服务器的身份。客户端通过验证数字证书来确认服务器的可信度。
3. 对称加密：一旦加密参数协商完成，客户端和服务器将使用约定的加密算法对数据进行加密和解密。对称加密算法具有较高的加密强度和安全性能。
4. 数据完整性保护：HTTPS通过MAC等机制对数据进行完整性保护，确保数据在传输过程中未被篡改。
五、HTTPS的优势
相比HTTP协议，HTTPS协议具有诸多优势，主要包括以下几点：
1. 数据安全性高：HTTPS采用SSL/TLS协议进行数据加密传输，有效防止数据被窃取或篡改。
2. 身份认证可靠：HTTPS通过数字证书验证服务器身份，确保用户访问的是合法、可信的网站。
3. 防止网络攻击：HTTPS能有效防止中间人攻击、拒绝服务攻击等网络攻击方式，提高系统的安全性。
4. 提高用户体验：HTTPS协议对数据传输进行压缩和优化，提高网页加载速度和响应速度，提升用户体验。
六、结论
本文详细解析了HTTPS数据请求的奥秘与原理，包括HTTPS的基本概念、数据请求原理、工作原理以及优势。
了解HTTPS的原理和优势，有助于我们更好地应用HTTPS协议，保护数据安全，提升用户体验。
随着网络安全问题的日益突出，HTTPS将在未来的互联网发展中发挥越来越重要的作用。
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
名词解释—-超文本传输协议
超文本传输协议 超文本传输协议(HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络传输协议。
所有的WWW文件都必须遵守这个标准。
设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。
HTTP的发展是万维网协会和Internet工作小组合作的结果，在一系列的RFC发布中确定了最终版本，其中最著名的是RFC 2616。
在RFC 2616中定义了HTTP/1.1这个今天普遍使用的版本。
HTTP是一个用于在客户端和服务器间请求和应答的协议。
一个HTTP的客户端，诸如一个web浏览器，通过建立一个到远程主机特殊端口（默认端口为80）的连接，初始化一个请求。
一个HTTP服务器通过监听特殊端口等待客户端发送一个请求序列， 就像“GET / HTTP/1.1”（用来请求网页服务器的默认页面），有选择的接收像email一样的MIME消息，此消息中包含了大量用来描述请求各个方面的信息头序列，响应一个选择的保留数据主体。
接收到一个请求序列后（如果要的话，还有消息），服务器会发回一个应答消息，诸如“200 OK”，同时发回一个它自己的消息，此消息的主体可能是被请求的文件、错误消息或者其他的一些信息。
HTTP不同于其他基于TCP的协议，诸如FTP。
在HTTP中，一旦一个特殊的请求（或者请求的相关序列）完成，连接通常被中断。
这个设计使得对e69da5e887aaaf962于当前页面有规则连接到另一台服务器页面的万维网来说，HTTP是完美的。
当持久连接的缺乏成为保持用户状态的必需选择的方法时，对网页设计者来说，会偶然产生一些问题。
而大部分这些方法包括了对“cookies”的使用。
这里有一个HTTP的安全版本称为HTTPS，HTTPS支持任何的加密算法，只要此加密算法能被页面双方所理解。
HTTP（和HTTPS）由统一资源定位器或者简称URL。
创造这种地址定位的语法为了HTML的链接。
例子下面是一个HTTP客户端与服务器之间会话的例子，运行于 ，端口80客户端请求：GET / HTTP/1.1Host: （紧跟着一个空行，通过敲入回车实现）服务器应答：HTTP/1.1 200 OKContent-Length: 3059Server: GWS/2.0Date: Sat, 11 Jan 2003 02:44:04 GMTContent-Type: text/htmlCache-control: privateSet-Cookie: PREF=ID=73d4aef52e57bae9:TM=:LM=:S=SMCc_HRPCQiqyX9j; expires=Sun, 17-Jan-2038 19:14:07 GMT; path=/; domain=: keep-alive（紧跟着一个空行，以及由HTML格式的文本组成了Google的主页）在HTTP1.0中，客户端发送一个请求至服务器，服务器发送一个应答至客户端。
之后，连接将被释放。
另一方面，HTTP1.1支持持久连接。
这使得客户端可以发送请求并且接收应答，然后迅速的发送另一个请求和接收另一个应答。
因为多个额外的请求，TCP连接并没有被释放，而每个请求中关于TCP的负载相对较少。
同时，在得到上一个请求的应答之前发送多个请求（通常是两个）也成为可能。
这个技术被称为“流水线”。
HTTPS请求证书时候的握手是SSL/ TLS 还是TCP的握手?
1. HTTPS是基于SSL安全连接的HTTP协议。
HTTPS通过SSL提供的数据加密、身份验证和消息完整性验证等安全机制，为Web访问提供了安全性保证，广泛应用于网上银行、电子商务等领域。
此图为HTTPS在网上银行中的应用。
某银行为了方便客户，提供了网上银行业务，客户可以通过访问银行的Web服务器进行帐户查询、转帐等。
通过在客户和银行的Web服务器之间建立SSL连接，可以保证客户的信息不被非法窃取。
2.只需要验证SSL服务器身份，不需要验证SSL客户端身份时，SSL的握手过程为：(1) SSL客户端通过Client Hello消息将它支持的SSL版本、加密算法、密钥交换算法、MAC算法等信息发送给SSL服务器。
(2) SSL服务器确定本次通信采用的SSL版本和加密套件，并通过Server Hello消息通知给SSL客户端。
如果SSL服务器允许SSL客户端在以后的通信中重用本次会话，则SSL服务器会为本次会话分配会话ID，并通过Server Hello消息发送给SSL客户端。
(3) SSL服务器将携带自己公钥信息的数字证书通过Certificate消息发送给SSL客户端。
(4) SSL服务器发送Server Hello Done消息，通知SSL客户端版本和加密套件协商结束，开始进行密钥交换。
(5) SSL客户端验证SSL服务器的证书合法后，利用证书中的公钥加密SSL客户端随机生成的premaster secret，并通过Client Key Exchange消息发送给SSL服务器。
(6) SSL客户端发送Change Cipher Spec消息，通知SSL服务器后续报文将采用协商好的密钥和加密套件进行加密和MAC计算。
(7) SSL客户端计算已交互的握手消息（除Change Cipher Spec消息外所有已交互的消息）的Hash值，利用协商好的密钥和加密套件处理Hash值（计算并添加MAC值、加密等），并通过Finished消息发送给SSL服务器。
SSL服务器利用同样的方法计算已交互的握手消息的Hash值，并与Finished消息的解密结果比较，如果二者相同，且MAC值验证成功，则证明密钥和加密套件协商成功。
(8) 同样地，SSL服务器发送Change Cipher Spec消息，通知SSL客户端后续报文将采用协商好的密钥和加密套件进行加密和MAC计算。
(9) SSL服务器计算已交互的握手消息的Hash值，利用协商好的密钥和加密套件处理Hash值（计算并添加MAC值、加密等），并通过Finished消息发送给SSL客户端。
SSL客户端利用同样的方法计算已交互的握手消息的Hash值，并与Finished消息的解密结果比较，如果二者相同，且MAC值验证成功，则证明密钥和加密套件协商成功。
SSL客户端接收到SSL服务器发送的Finished消息后，如果解密成功，则可以判断SSL服务器是数字证书的拥有者，即SSL服务器身份验证成功，因为只有拥有私钥的SSL服务器才能从Client Key Exchange消息中解密得到premaster secret，从而间接地实现了SSL客户端对SSL服务器的身份验证。
& 说明：l Change Cipher Spec消息属于SSL密码变化协议，其他握手过程交互的消息均属于SSL握手协议，统称为SSL握手消息。
l 计算Hash值，指的是利用Hash算法（MD5或SHA）将任意长度的数据转换为固定长度的数据。
