Java中HTTPS加密传输的原理与实践
一、引言
随着互联网技术的不断发展，网络安全问题日益受到关注。
HTTP协议作为互联网上进行信息传输的主要协议，存在着明文传输的缺陷，容易被中间人攻击。
为了解决这个问题，HTTPS协议应运而生。
HTTPS协议通过在HTTP协议的基础上添加SSL/TLS加密层，实现了数据的加密传输。
本文将从原理和实践两个方面介绍Java中HTTPS加密传输的实现。
二、HTTPS加密传输原理
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。
它在HTTP协议的基础上，使用了SSL（Secure Sockets Layer）或TLS（Transport Layer Security）协议对传输数据进行加密，确保数据在传输过程中的安全性。
2. SSL/TLS加密原理
SSL/TLS协议采用对称加密和非对称加密相结合的方式，实现了数据的加密传输。
在SSL/TLS握手阶段，服务器和客户端通过交换密钥信息，生成一个共享的加密密钥。
使用这个加密密钥对传输的数据进行加密和解密。
非对称加密用于实现密钥交换，客户端通过服务器的公钥对握手信息中的内容进行加密，确保只有持有相应私钥的服务器能够解密并获取密钥信息。
对称加密则用于数据传输，服务器和客户端使用相同的加密密钥对数据进行加密和解密。
3. 证书验证
HTTPS通过证书验证机制，确保通信双方的身份安全。
服务器在发送数据时，会附带一个数字证书，证明服务器的身份。
客户端在接收到服务器数据时，会验证证书的合法性，以确保通信的对方是可信的。
三、Java中HTTPS加密传输实践
1. 引入依赖
在Java中实现HTTPS加密传输，需要引入相关的依赖库。
常用的Java网络编程库如Apache HttpClient、OkHttp等都支持HTTPS协议。
还需要引入Java的SSL库来实现SSL/TLS加密。
2. 配置SSL环境
在Java中使用HTTPS协议时，需要配置SSL环境。
这包括生成和配置密钥库（Keystore）和信任库（Truststore）。
密钥库用于存储服务器的私钥和公钥证书，信任库用于存储可信任的证书。
3. 编写代码实现HTTPS请求
在配置好SSL环境后，可以编写代码实现HTTPS请求。
使用Java网络编程库（如Apache HttpClient或OkHttp）发起HTTPS请求时，需要指定SSL的上下文和参数。
例如，设置SSL的协议版本、密码套件等。
像发起普通HTTP请求一样发起HTTPS请求即可。
四、Java中HTTPS加密传输的优化建议
1. 选择合适的SSL/TLS版本
不同的SSL/TLS版本在安全性和性能上存在差异。
在实际应用中，应根据需求和实际情况选择合适的版本。
同时，避免使用已知存在安全漏洞的版本。
2. 启用完美的正向保密性（PFS）密码套件
完美的正向保密性（PFS）密码套件可以确保即使一个会话密钥被泄露，也不会影响到其他会话的安全性。
在实际应用中，应优先启用支持PFS的密码套件。
3. 及时更新证书和信任库
证书的过期时间和信任库的更新对于保证HTTPS加密传输的安全性至关重要。
应定期检查和更新证书和信任库，确保系统的安全性。
五、总结
本文从原理和实践两个方面介绍了Java中HTTPS加密传输的实现。
首先介绍了HTTPS加密传输的原理，包括SSL/TLS加密原理和证书验证机制。
然后介绍了在Java中实现HTTPS加密传输的步骤和注意事项。
给出了优化建议。
通过了解和掌握这些原理和实践方法，可以更好地保障网络安全，提高系统的安全性。
java HttpsURLConnection怎么绕过证书，原理是什么
原理就是：单向验证的HTTPS，客户端不检测服务器端的证书的URL是否和IP地址对应。
如何使用HTTPS传输协议
HTTPS实际是SSL over HTTP, 该协议通过SSL在发送方把原始数据进行加密，在接收方解 密，因此，所传送的数据不容易被网络黑客截获和破解。
本文介绍HTTPS的三种实现方法 。
方法一 静态超链接 这是目前网站中使用得较多的方法，也最简单。
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。
