近年来，互联网发生了翻天覆地的变化，尤其是我们习以为常的HTTP协议正在逐渐被HTTPS协议取代，那么为什么要使用HTTPS呢？因为HTTP不安全！图片来自PexelsHTTP协议浅谈HTTPS在协议之前，我们先来回顾一下HTTP协议的概念。HTTP协议简介HTTP协议是一种基于文本的传输协议，在OSI网络模型中驻留在应用层。HTTP协议通过客户端和服务器之间的请求响应进行通信。目前的协议从之前的RFC2616拆分为六个独立的协议描述（RFC7230、RFC7231、RFC7232、RFC7233、RFC7234、RFC7235），通信报文如下：Request:POSThttp://www.baidu.comHTTP/1.1Host:www.baidu.comConnection:keep-aliveContent-Length:7User-Agent:Mozilla/5.0(WindowsNT10.0;Win64;x64)AppleWebKit/537.36(KHTML,likeGecko)Chrome/71.0.3578.98Safari/537.36wd=HTTP响应：HTTP/1.1200OKConnection:Keep-AliveContent-Encoding:gzipContent-Type:text/html;charset=utf-8Date:Thu,14Feb201907:23:49GMTTransfer-Encoding:chunked...HTTP中间人攻击HTTP协议使用起来确实非常方便，但是它有一个致命的缺点：不安全。我们知道HTTP协议中的报文是明文传输的，没有经过任何加密。这会造成什么问题？举个例子：①小明在Java贴吧发帖，内容是我爱java：②被中间人攻击，内容修改为我爱PHP：③小明被嘲讽团（手动狗头）。可以看到在HTTP传输过程中，中间人可以看到和修改HTTP通信中所有的请求和响应内容，所以使用HTTP非常重要。不安全。防止中间人攻击，这时候可能有人想到了。由于内容是明文，所以我使用对称加密来加密消息，中间人看不到明文。所以改造如下：①双方约定加密方式，如下图：②使用AES加密报文，如下图：实际上加密方式和秘钥在通信过程中会以明文的形式暴露出来。如果第一次通信被拦截，那么秘钥就会泄露给中间人，中间人仍然可以解密后面的通信，如下图所示：所以这种情况下，我们肯定会考虑秘钥是否可以被破解加密不让中介看到？答案是肯定的，使用非对称加密，我们可以使用RSA算法来实现。约定加密方式时，服务器生成一对公私钥，服务器将公钥返回给客户端，客户端在本地生成一串秘钥（AES_KEY）进行对称加密，并用获取服务器发送的公钥（AES_KEY_SECRET），然后返回给服务器。服务器使用私钥解密客户端发送的AES_KEY_SECRET得到AEK_KEY，最后客户端和服务器使用AEK_KEY加密消息。变换如下图所示：可以看出，在这种情况下，中间人无法窃取AES加密所用的秘钥，那么后续通信肯定无法解密。这样做绝对安全吗？所谓道高一尺，魔高一尺，中间人想出了新的破解方案来对应这种加密方式。由于拿不到AES_KEY，我把自己模拟成客户端和服务器的组合。在用户→中介的过程中，中间人模拟服务器的行为，从而得到用户请求的明文，在中介→服务器的过程中，中介模拟行为客户端，从而可以得到服务器响应的明文，从而进行中间人攻击：这次通信又被中介拦截了。中介还伪造了一对公私钥，并将公钥发送给用户，以窃取客户端生成的AES_KEY。拿到AES_KEY后，就可以轻松解密了。有没有办法制裁中介为所欲为？当然有。接下来我们看看HTTPS是如何解决通信安全问题的。HTTPS协议简介HTTPSHTTPS其实就是SSL+HTTP的缩写。当然，SSL已经基本被TLS取代，但我们还是会使用SSL作为简称。事实上，SSL协议不仅适用于HTTP协议，还适用于各种应用层协议，如FTP、WebSocket等。其实SSL协议和上一节的非对称加密大致相同。握手的主要目的是交换秘钥，然后在通信过程中使用对称加密进行通信。大致流程如下：我这里只是画了示意图。其实真正的SSL握手要比这复杂的多，但是本质还是一样的。这里需要重点关注的是HTTPS如何防止中间人攻击。从上图可以看出，服务端通过SSL证书传递公钥，客户端会验证SSL证书。证书认证体系是保障SSL安全的关键。接下来，我们就来讲解一下CA认证体系，看看它是如何防止中间人攻击的。在上一节CA认证系统中，我们看到客户端需要验证服务器返回的SSL证书，那么客户端如何验证服务器的SSL证书的安全性。权威的证书颁发机构在CA认证体系中，所有的证书都是由权威机构颁发的，权威机构的CA证书已经内置到操作系统中。我们称这些证书为CA根证书：颁发证书我们应用服务器的应用服务器如果要使用SSL，需要通过权威的证书颁发机构颁发CA证书。我们将服务器生成的公钥和站点相关信息发送给CA发证机构，然后CA发证机构通过服务器发送的相关信息使用CA证书。发证机构加签。这样就得到了我们应用服务器的证书，证书会对应生成证书内容的签名，并用CA颁发机构的私钥对签名进行加密得到证书指纹，并生成与上级的关系链证书。这里我们下载百度的证书看看：可以看到百度是受GlobalSignG2信任的，而GlobalSignG2也是受GlobalSignR1信任的。当客户端（浏览器）检查证书时，会逐级检查，直到最终的根证书。如果没有问题，说明服务器证书可以信任。如何验证服务器证书那么客户端（浏览器）如何验证服务器证书呢？首先会通过层次关系找到上级证书，并通过上级证书中的公钥解密服务器的证书指纹得到签名（sign1），然后通过签名计算出服务器证书的签名（sign2）算法。通过比较sign1和sign2，如果相等，说明证书没有被篡改或伪造。这里有意思的是，用于证书校验的RSA通过私钥加密证书签名，公钥解密，巧妙地验证了证书的有效性。这样，通过证书认证系统，我们就可以防止中间人窃取AES_KEY发起对HTTP通信报文的拦截和修改。总结首先通过HTTP中间人攻击来理解HTTP为什么不安全，然后从安全攻防的技术演进到HTTPS原理的概括，希望大家能够有一个对HTTPS的理解更深。作者：MonkeyWie编辑：陶家龙来源：https://juejin.im/post/6870015164373008398
