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【公告】升级-本站已开启https安全协议

全站开启了HTTPS

首先你要知道什么是HTTPS

HTTP 和 HTTPS 之间的区别

HTTPS 是一种超文本传送协议,(HTTPS,Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer),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。用于安全的 HTTP 数据传输。

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。

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。

详细

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HTTPS 协议的需求是啥?

花了好多口水,终于把背景知识说完了。下面正式进入正题。先来说说当初设计 HTTPS 是为了满足哪些需求?

很多介绍 HTTPS 的文章一上来就给你讲实现细节。个人觉得:这是不好的做法。早在2009年开博的时候,发过一篇《学习技术的三部曲:WHAT、HOW、WHY》,其中谈到“WHY 型问题”的重要性。一上来就给你讲协议细节,你充其量只能知道 WHAT 和 HOW,无法理解 WHY。俺在前一个章节讲了“背景知识”,在这个章节讲了“需求”,这就有助于你理解:当初

  为什么

要设计成这样?——这就是 WHY 型的问题。

  兼容性

因为是先有 HTTP 再有 HTTPS。所以,HTTPS 的设计者肯定要考虑到对原有 HTTP 的兼容性。

这里所说的兼容性包括很多方面。比如已有的 Web 应用要尽可能无缝地迁移到 HTTPS;比如对浏览器厂商而言,改动要尽可能小;……

基于“兼容性”方面的考虑,很容易得出如下几个结论:

1. HTTPS 还是要基于 TCP 来传输

(如果改为 UDP 作传输层,无论是 Web 服务端还是浏览器客户端,都要大改,动静太大了)

2. 单独使用一个新的协议,把 HTTP 协议包裹起来

(所谓的“HTTP over SSL”,实际上是在原有的 HTTP 数据外面加了一层 SSL 的封装。HTTP 协议原有的 GET、POST 之类的机制,基本上原封不动)

打个比方:如果原来的 HTTP 是塑料水管,容易被戳破;那么如今新设计的 HTTPS 就像是在原有的塑料水管之外,再包一层金属水管。一来,原有的塑料水管照样运行;二来,用金属加固了之后,不容易被戳破。

  可扩展性

前面说了,HTTPS 相当于是“HTTP over SSL”。

如果 SSL 这个协议在“可扩展性”方面的设计足够牛逼,那么它除了能跟 HTTP 搭配,还能够跟其它的应用层协议搭配。岂不美哉?

现在看来,当初设计 SSL 的人确实比较牛。如今的 SSL/TLS 可以跟很多常用的应用层协议(比如:FTP、SMTP、POP、Telnet)搭配,来强化这些应用层协议的安全性。

接着刚才打的比方:如果把 SSL/TLS 视作一根用来加固的金属管,它不仅可以用来加固输水的管道,还可以用来加固输煤气的管道。

  保密性(防泄密)

HTTPS 需要做到足够好的保密性。

说到保密性,首先要能够对抗嗅探(行话叫 Sniffer)。所谓的“嗅探”,通俗而言就是监视你的网络传输流量。如果你使用明文的 HTTP 上网,那么监视者通过嗅探,就知道你在访问哪些网站的哪些页面。

嗅探是最低级的攻击手法。除了嗅探,HTTPS 还需要能对抗其它一些稍微高级的攻击手法——比如“重放攻击”(后面讲协议原理的时候,会再聊)。

  完整性(防篡改)

除了“保密性”,还有一个同样重要的目标是“确保完整性”。关于“完整性”这个概念,在之前的博文《扫盲文件完整性校验——关于散列值和数字签名》中大致提过。健忘的同学再去温习一下。

在发明 HTTPS 之前,由于 HTTP 是明文的,不但容易被嗅探,还容易被篡改。

举个例子:

比如咱们天朝的网络运营商(ISP)都比较流氓,经常有网友抱怨说访问某网站(本来是没有广告的),竟然会跳出很多中国电信的广告。为啥会这样捏?因为你的网络流量需要经过 ISP 的线路才能到达公网。如果你使用的是明文的 HTTP,ISP 很容易就可以在你访问的页面中植入广告。

所以,当初设计 HTTPS 的时候,还有一个需求是“确保 HTTP 协议的内容不被篡改”。

  真实性(防假冒)

在谈到 HTTPS 的需求时,“真实性”经常被忽略。其实“真实性”的重要程度不亚于前面的“保密性”和“完整性”。

举个例子:

你因为使用网银,需要访问该网银的 Web 站点。那么,你如何确保你访问的网站确实是你想访问的网站?(这话有点绕口令)

有些天真的同学会说:通过看网址里面的域名,来确保。为啥说这样的同学是“天真的”?因为 DNS 系统本身是不可靠的(尤其是在设计 SSL 的那个年代,连 DNSSEC 都还没发明)。由于 DNS 的不可靠(存在“域名欺骗”和“域名劫持”),你看到的网址里面的域名【未必】是真实滴!

(不了解“域名欺骗”和“域名劫持”的同学,可以参见俺之前写的《扫盲 DNS 原理,兼谈“域名劫持”和“域名欺骗/域名污染”》)

所以,HTTPS 协议必须有某种机制来确保“真实性”的需求(至于如何确保,后面会细聊)。

  性能

再来说最后一个需求——性能。

引入 HTTPS 之后,【不能】导致性能变得太差。否则的话,谁还愿意用?

为了确保性能,SSL 的设计者至少要考虑如下几点:

1. 如何选择加密算法(“对称”or“非对称”)?

2. 如何兼顾 HTTP 采用的“短连接”TCP 方式?

(SSL 是在1995年之前开始设计的,那时候的 HTTP 版本还是 1.0,默认使用的是“短连接”的 TCP 方式——默认不启用 Keep-Alive)

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如图

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