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在前文中，我们已经了解到HTTP在通信过程中存在以下问题：
而HTTPS的出现旨在解决这些问题，HTTPS建立在SSL（Secure Sockets Layer，安全套接字协议）之上，通过SSL来保障通信的安全性。
一旦采用SSL，HTTP就拥有了HTTPS的加密、证书和完整性保护等功能。
SSL（Secure Sockets Layer，安全套接字协议）及其后继协议传输层安全（Transport Layer Security，TLS）是为网络通信提供安全性和数据完整性的安全协议。
SSL主要依赖于以下三种手段来实现其功能：
对称加密是指使用协商的密钥对数据进行加密和解密，而密钥是相同的。只要密钥的安全性得到保障，整个通信过程就能确保机密性。
非对称加密使用两个不同的密钥，一个是公钥，一个是私钥。公钥可以公开分享，而私钥必须保密。
公钥和私钥都可以用于加密和解密，但使用公钥加密后只能使用私钥解密，反之亦然。
在HTTPS通信中，采用混合加密，结合了对称加密和非对称加密。具体做法是发送方使用接收方的公钥对"对称密钥"进行加密，然后接收方使用自己的私钥解密，获取"对称密钥"。
这样可以确保在密钥交换的过程中安全性得到保障，随后可以使用对称加密方式进行通信。
假设网站拥有私钥并将公钥公开发布。当用户想要登录网站时，只需使用公钥加密数据，密文只有私钥持有者才能解密。黑客无法解密密文，因为他们没有私钥。
上述方法解决了数据加密问题，但在网络传输过程中，数据可能被篡改，且黑客可能伪造身份发布公钥。若获取了伪造的公钥，混合加密也无法保障数据的安全性。为此，我们需要摘要算法来确保完整性和身份验证。
摘要算法是保证数据完整性的主要手段，也称为散列函数或哈希函数。它将任意长度的数据压缩成固定长度的唯一摘要字符串，类似于为数据生成数字"指纹"。
摘要算法确保数字"指纹"与原文是完全等价的。因此，只需在原文后附上其摘要，即可确保数据的完整性。
举例来说，若发送一条消息："转账 1000 元"，并附上SHA-2摘要，网站接收后计算消息的摘要，将两个"指纹"进行对比，如果匹配，表明消息是完整可信的，没有被修改。
数字签名用于确定消息确实是由发送方签署并发送的，因为没有人能伪造发送方的签名。
其原理很简单，使用私钥加密，公钥解密。
签名和公钥一样完全公开，任何人都可以获取。但只有使用私钥对应的公钥才能解密它，进而验证原文的完整性，就像签署文件一样证明消息确实是发送者发出的。
然而，我们仍需要防止黑客伪造公钥，即如何确定公钥的真实性。这时，需要第三方机构，即证书验证机构（Certificate Authority，CA）。
数字证书认证机构位于客户端和服务器双方都可信任的第三方位置。
CA对公钥的签名认证要求包括序列号、用途、颁发者、有效时间等等，将这些信息打包并签名，完整地证明了公钥的各种信息，形成"数字证书"。
流程如
下图：
客户端收到证书后，使用数字证书认证机构的公开密钥验证数字签名。一旦验证通过，就可以确认：
可以看到，HTTPS与HTTP虽然只差一个SSL，但通信的安全性大幅提高，满足了通信的四大特性：
同时引入了第三方证书认证机构，以确保公开密钥的安全性。
一、安全特性
在前文中，我们已经了解到HTTP在通信过程中存在以下问题：
而HTTPS的出现旨在解决这些问题，HTTPS建立在SSL（Secure Sockets Layer，安全套接字协议）之上，通过SSL来保障通信的安全性。
一旦采用SSL，HTTP就拥有了HTTPS的加密、证书和完整性保护等功能。
二、实现方法
SSL主要依赖于以下三种手段来实现其功能：
1. 对称加密
对称加密是指使用协商的密钥对数据进行加密和解密，而密钥是相同的。只要密钥的安全性得到保障，整个通信过程就能确保机密性。
2. 非对称加密
非对称加密使用两个不同的密钥，一个是公钥，一个是私钥。公钥可以公开分享，而私钥必须保密。
公钥和私钥都可以用于加密和解密，但使用公钥加密后只能使用私钥解密，反之亦然。
3. 混合加密
在HTTPS通信中，采用混合加密，结合了对称加密和非对称加密。具体做法是发送方使用接收方的公钥对"对称密钥"进行加密，然后接收方使用自己的私钥解密，获取"对称密钥"。
这样可以确保在密钥交换的过程中安全性得到保障，随后可以使用对称加密方式进行通信。
举例说明：
假设网站拥有私钥并将公钥公开发布。当用户想要登录网站时，只需使用公钥加密数据，密文只有私钥持有者才能解密。黑客无法解密密文，因为他们没有私钥。
上述方法解决了数据加密问题，但在网络传输过程中，数据可能被篡改，且黑客可能伪造身份发布公钥。若获取了伪造的公钥，混合加密也无法保障数据的安全性。为此，我们需要摘要算法来确保完整性和身份验证。
4. 摘要算法
摘要算法是保证数据完整性的主要手段，也称为散列函数或哈希函数。它将任意长度的数据压缩成固定长度的唯一摘要字符串，类似于为数据生成数字"指纹"。
摘要算法确保数字"指纹"与原文是完全等价的。因此，只需在原文后附上其摘要，即可确保数据的完整性。
举例来说，若发送一条消息："转账 1000 元"，并附上SHA-2摘要，网站接收后计算消息的摘要，将两个"指纹"进行对比，如果匹配，表明消息是完整可信的，没有被修改。
5. 数字签名
数字签名用于确定消息确实是由发送方签署并发送的，因为没有人能伪造发送方的签名。
其原理很简单，使用私钥加密，公钥解密。
签名和公钥一样完全公开，任何人都可以获取。但只有使用私钥对应的公钥才能解密它，进而验证原文的完整性，就像签署文件一样证明消息确实是发送者发出的。
然而，我们仍需要防止黑客伪造公钥，即如何确定公钥的真实性。这时，需要第三方机构，即证书验证机构（Certificate Authority，CA）。
6. 证书验证机构（CA）
数字证书认证机构位于客户端和服务器双方都可信任的第三方位置。
CA对公钥的签名认证要求包括序列号、用途、颁发者、有效时间等等，将这些信息打包并签名，完整地证明了公钥的各种信息，形成"数字证书"。
流程如
下图：
客户端收到证书后，使用数字证书认证机构的公开密钥验证数字签名。一旦验证通过，就可以确认：
三、总结
可以看到，HTTPS与HTTP虽然只差一个SSL，但通信的安全性大幅提高，满足了通信的四大特性：
同时引入了第三方证书认证机构，以确保公开密钥的安全性。
参考文献