无论是手机还是电脑上网，都离不开通过网络进行数据传输。通常使用超文本传输协议(HTTP)来完成数据传输，以便客户端或浏览器能够与服务器正常通信。但是，HTTP是以明文传输的。比如你输入账号/密码，提交登录:很有可能会被中间人窃听，从而造成数据泄露。所以，HTTP是不安全的。为了解决安全传输的问题，人们发明了HTTPS，即HTTP+Secure。为什么HTTPS是安全的？只要传输的数据被加密，通信就是安全的。前提是，除了双方，任何第三方都无法解密的数据是加密的。即使被中间人窃听，它也无法知道数据内容HTTPS是如何实现安全通信的。加密确实是安全的，但是客户端加密数据之后，服务器怎么解密呢？如何保证中间人窃听后无法解密密文？答案是:对称加密技术的对称加密是什么？简单来说，通信双方拥有相同的密钥(所谓对称)。用户加密并锁定数据后，数据被发送到服务器，服务器用密钥解密。 类似地，由服务器加密并传输到客户端的数据也可以由客户端解密。那么，一个新的问题出现了:如何在通信前给双方分配两个相同的密钥？如果真的只有两个人想交流，可以简单的私下见面分配，以后想交流的时候再用。 但实际的交流往往是一个服务器和几千个客户端之间的交流，大家不可能先和服务器私会。另外，即使使用了对称加密技术，如果一方保管不善，密钥也有可能被窃取和复制，存在很大的安全隐患。最好每个客户端每次与服务器通信时都使用不同的密钥。一个简单的解决方案是:在每个客户端请求通信之前，首先与服务器协商，通过某种方法生成一个只有双方知道的对称密钥。这个过程叫做:密钥交换。密钥交换算法有很多种，常见的有:Deffie-Hellman密钥交换算法RSA密钥交换算法。本文以简单的RSA密钥交换为例。简而言之，RSA密钥交换算法要求客户端向服务器提供一个预主密钥，然后通信双方生成主密钥。最后，根据主密钥，生成一系列所需的密钥，包括用于数据传输的对称密钥。那么，客户端如何告诉服务器预主密钥呢？直接明文传输？我们之前说过，不加密的通信会被窃听，不安全。似乎进入了一个死循环:为了加密通信，需要先将预主密钥传输到服务器，但这个传输必须加密。我们介绍一种新的加密技术:非对称加密。什么是非对称加密？简单来说，服务器可以生成一对不同的密钥(所谓的非对称)，其中一个是私有的，称为私钥；一对公钥，称为公钥，具有这样的性质:只有私钥可以解密公钥加密的数据，只有公钥可以解密私钥加密的数据。非对称加密的一个经典实现称为RSA算法。这种加密算法是由罗恩·里维斯特、阿迪·萨莫尔和伦纳德·阿德曼于1977年首次提出的。RSA是他们姓氏首字母的组合。使用非对称加密技术，这很容易:客户机用服务器的公钥加密预主密钥，并将其发送给服务器。由于只有服务器有私钥，所以只有服务器才能解密数据，获得客户端发送的预主密钥的具体交互过程:客户端向服务器索要公钥；将服务器公钥发送给客户端(这里没有保密要求，因为公钥是对所有人开放的)；用客户端服务器的公钥将预主密钥加密成秘密消息并发送给服务器；使用服务器的私钥对密文进行解密，获得客户端发送的预主密钥；看起来很完美，但是第二步提出了一个新的问题:由于互联网是开放的，服务器发送给客户端的公钥在传输过程中可以被中间人截获和篡改(所谓中间人攻击，缩写:MITM)。因为中间人也可以生成一对非对称密钥，它会截取服务器发送的公钥，然后把自己的公钥中间人——public key发送给客户端。然后愚蠢地用中间人公钥加密您的预主密钥，并将其发送给中间人。如何处理这个问题？这个问题相当于:客户端如何确定收到的公钥真的是服务器的公钥？当你要乘坐高铁或飞机时，如何向工作人员确认你就是你的答案很简单。去公安局(机关英文名:Authority)开个证明，上面有你的号码，姓名，年龄，照片，住址，发证机关，有效期等等。服务器还试图从权威机构获取证书Certificate，证书中记录了服务器的域名、公钥、所属单位、颁发机构、有效期等。当客户端收到服务器发来的证书，只要证书不是伪造的，那么上面记录的公钥一定是真的！证书是什么样的？点击IE浏览器上的小锁，查看服务器的证书。但是，这里又出现了一个新问题:如何证明证书不是伪造的？我们详细介绍一种防伪手段:签名什么是签名？在我们的生活和工作过程中，经常会遇到需要签名的情况:刷信用卡、签合同等。，用来证明这是我的行为。 签名之所以可信，是因为理论上每个人的签名都有生理基础，别人无法伪造，就像你的指纹一样。所以，只要服务器发来的证书有权威机构的签名，就可以确定证书是发给服务器的，而不是谁伪造的。这就相当于，只要你的请假条上有领导的签名，那么HR就确定领导已经批准了你的请假。如果人类签名使用纸和笔，计算机的数字签名如何实现？答案是使用非对称加密技术:数字证书颁发机构(CA)生成一对公钥/私钥；将服务器自己的域名、公钥等信息提交给CA审核；CA用私钥加密服务器信息的摘要，生成的密文就是所谓的签名；收集证书上的CA服务器信息、签名、有效期等信息，颁发给服务器；客户端收到服务器发送的证书后，用CA的公钥解密签名，获得服务器信息摘要。如果与证书中记录的服务器信息汇总一致，说明该服务器信息是CA认可的。什么是信息汇总？简单来说就是任意长度的数据。信息摘要求解后，可以得到固定长度的数据，比如32字节。只要任意改变原始数据，生成的信息摘要都是不一样的。但是，第五步出现了一个新问题:用户如何知道CA的公钥？回答:世界上只有几个根ca。浏览器或服务器操作系统出厂时，已经内置了这些机构的自签名证书，上面记录了它们的公钥信息。您也可以在需要时手动安装CA证书。以Windows系统为例:系统信任的根证书。至此，HTTPS通信流程已经很清晰:操作系统/浏览器自带CA根证书；因此，用户可以验证服务器发送的证书的真实性，从而获得服务器的公钥；利用服务器的公钥，客户端可以向服务器发送预主密钥；获得预主密钥后，服务器可以通过随后的对称密钥加密与客户端的通信。 概述了HTTPS通信过程的基本原理，涉及对称加密、非对称加密、信息摘要、签名、密钥交换等技术基础。HTTPS的实现细节，如颁发者和数字证书，要复杂得多，这里不讨论，但不影响不熟悉HTTPS的读者对原理有个基本的了解。