深度解析HTTPS证书的安全机制与工作原理
一、引言
随着互联网技术的飞速发展，网络安全问题日益突出。
HTTPS作为一种安全通信协议，在互联网中应用广泛。
它通过SSL/TLS证书实现网站的安全加密通信，保护用户数据的安全传输。
本文将深度解析HTTPS证书的安全机制与工作原理，帮助读者更好地理解HTTPS如何保障网络安全。
二、HTTPS概述
HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的开放标准。
它在HTTP协议的基础上，使用SSL/TLS加密技术，实现对数据的加密传输。
HTTPS协议的主要目标是确保通信内容的机密性、数据的完整性以及身份验证的可靠性。
三、HTTPS证书的安全机制
1. 数字证书
HTTPS证书是一种数字证书，包含了网站的所有者信息、公钥、证书颁发机构（CA）的签名等数据。
其中公钥是用于加密传输信息的密钥，保证数据的机密性；证书颁发机构的签名用于验证证书的真实性和可信度。
2. 加密技术
HTTPS采用对称加密和非对称加密技术相结合的方式进行数据传输。
在交换密钥环节，采用非对称加密方式，确保密钥传输的安全性；在数据传输环节，采用对称加密方式，提高加密效率。
3. 证书信任链
HTTPS证书的信任链是安全机制的核心。
用户通过验证证书的信任链，确认网站的身份和证书的真实性。
证书信任链从根证书颁发机构开始，逐级验证，最终确认当前使用的证书是否有效。
四、HTTPS证书的工作原理
1. 客户端发起请求
当用户在浏览器中输入网址时，浏览器会向服务器发起连接请求。
2. 服务器响应并发送证书
服务器接收到请求后，会响应并发送自己的SSL/TLS证书给客户端。
这个证书包含了网站的所有者信息、公钥以及证书颁发机构的签名等数据。
3. 客户端验证证书
客户端接收到服务器发送的证书后，会进行验证。
客户端会检查证书的合法性，包括过期时间、证书颁发机构是否可信任等；客户端会验证证书中的公钥是否匹配服务器的身份。
如果验证通过，客户端将继续与服务器进行通信；否则，客户端将中断连接。
4. 密钥交换与协商
在证书验证通过后，客户端和服务器会进行密钥交换和协商。
双方会生成一个共同的密钥用于后续的数据加密传输。
这个过程中，采用了非对称加密技术，确保密钥传输的安全性。
5. 数据传输与加密解密
在密钥协商完成后，客户端和服务器开始数据传输。
所有数据在传输前都会进行加密处理，确保数据的安全性。
在接收方接收到数据后，使用相同的密钥进行解密，获取原始数据。
这个过程中，采用了对称加密技术，提高加密效率。
五、结论
HTTPS证书的安全机制与工作原理是保障网络安全的重要手段。
通过数字证书、加密技术以及证书信任链等技术手段，HTTPS确保了数据在传输过程中的机密性、完整性和身份验证的可靠性。
随着互联网技术的不断发展，HTTPS将在网络安全领域发挥更加重要的作用。
因此，我们应当加强对HTTPS证书安全机制与工作原理的理解和应用，提高网络安全防护能力。
的安全协议是HTTPS 时，该网站进行浏览时会进行什么处理
当网站部署了SSL证书，实现https访问时，客户端向服务器端传送的数据都会加密处理，保障访客隐私信息安全比如用户名密码等，具体可以参考HTTPS/SSL证书原理:网页链接
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）。
