(一)HTTP和HITTPS的基本概念
HTTP:超文本傳輸協議(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互聯網上應用最為廣泛的一種網絡協議,是一個客戶端和服務器端請求和應答的標準(TCP),用于從WWW服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳輸協議,它可以使瀏覽器更加高效,使網絡傳輸減少。
HTTPS:(全稱:Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer),是以安全為目標的HTTP通道,簡單講是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL層,HTTPS的安全基礎是SSL,因此加密的詳細內容就需要SSL。 它是一個URI scheme(抽象標識符體系),句法類同http:體系。用于安全的HTTP數據傳輸。https:URL表明它使用了HTTP,但HTTPS存在不同于HTTP的默認端口及一個加密/身份驗證層(在HTTP與TCP之間)。這個系統的最初研發由網景公司(Netscape)進行,并內置于其瀏覽器Netscape Navigator中,提供了身份驗證與加密通訊方法。現在它被廣泛用于萬維網上安全敏感的通訊,例如交易支付方面。
HTTPS協議的主要作用可以分為兩種:一種是建立一個信息安全通道,來保證數據傳輸的安全;另一種就是確認網站的真實性。
(二)HTTP和HTTPS的區別
HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的網絡協議
HTTPS=HTTP+SSL
HTTPS和HTTP的區別主要如下:
1、https協議需要到ca申請證書,一般免費證書較少,因而需要一定費用。
2、http是超文本傳輸協議,信息是明文傳輸,https則是具有安全性的ssl加密傳輸協議。
3、http和https使用的是完全不同的連接方式,用的端口也不一樣,前者是80,后者是443。
4、http的連接很簡單,是無狀態的;HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的網絡協議,比http協議安全。
(三)HTTP工作原理
客戶端與服務器建立連接后,發送一個請求給服務器,請求格式為:統一資源標識符、協議版本號。服務器收到請求的信息(包括請求行,請求頭,請求體)。服務器接收到請求后,給予相應的響應信息,格式為一個狀態行(包括響應行,響應頭,響應體)。
在internet上,http通訊通常發生在TCP/IP連接之上。缺省端口是TCP的80端口。
基于HTTP協議的客戶/服務器模式的信息交換過程,分為四個過程:建立連接、發送請求信息、發送響應信息、關閉連接。
服務器可能同時接受多個請求,這時就會產生多個sessoin,每個session分別處理各自的請求。
HTTP的工作過程
一次HTTP操作稱為一個事務,其工作整個過程如下:
1)、地址解析
如用客戶端瀏覽器請求這個頁面:http://localhost.com:8080/index.htm
從中分解出協議名、主機名、端口、對象路徑等部分,對于我們的這個地址,解析得到的結果如下:
協議名:http
主機名:localhost.com
端口:8080
對象路徑:/index.html
在這一步,需要域名系統DNS解析域名localhost.com,得主機的IP地址。
2)、封裝HTTP請求數據包
把以上部分結合本機自己的信息,封裝成一個HTTP請求數據包
3)封裝成TCP包,建立TCP連接(TCP的三次握手)
在HTTP工作開始之前,客戶機(Web瀏覽器)首先要通過網絡與服務器建立連接,該連接是通過TCP來完成的,該協議與IP協議共同構建Internet,即著名的TCP/IP協議族,因此Internet又被稱作是TCP/IP網絡。HTTP是比TCP更高層次的應用層協議,根據規則,只有低層協議建立之后才能,才能進行更層協議的連接,因此,首先要建立TCP連接,一般TCP連接的端口號是80。這里是8080端口
4)客戶機發送請求命令
建立連接后,客戶機發送一個請求給服務器,請求方式的格式為:統一資源標識符(URL)、協議版本號,后邊是MIME信息包括請求修飾符、客戶機信息和可內容。
5)服務器響應
服務器接到請求后,給予相應的響應信息,其格式為一個狀態行,包括信息的協議版本號、一個成功或錯誤的代碼,后邊是MIME信息包括服務器信息、實體信息和可能的內容。
實體消息是服務器向瀏覽器發送頭信息后,它會發送一個空白行來表示頭信息的發送到此為結束,接著,它就以Content-Type應答頭信息所描述的格式發送用戶所請求的實際數據
6)服務器關閉TCP連接
一般情況下,一旦Web服務器向瀏覽器發送了請求數據,它就要關閉TCP連接,然后如果瀏覽器或者服務器在其頭信息加入了這行代碼
Connection:keep-alive
TCP連接在發送后將仍然保持打開狀態,于是,瀏覽器可以繼續通過相同的連接發送請求。保持連接節省了為每個請求建立新連接所需的時間,還節約了網絡帶寬。
服務器將響應信息傳給客戶端,響應體中的內容可能是一個html頁面,也可能是一張圖片,通過輸入流將其讀出,并寫回到顯示器上。
(四)HTTPS的工作原理
我們都知道HTTPS能夠加密信息,以免敏感信息被第三方獲取,所以很多銀行網站或電子郵箱等等安全級別較高的服務都會采用HTTPS協議。
1、客戶端發起HTTPS請求
用戶在瀏覽器里輸入一個https網址,然后連接到server的443端口。
2、服務端的配置
采用HTTPS協議的服務器必須要有一套數字證書,可以自己制作,也可以向組織申請,區別就是自己頒發的證書需要客戶端驗證通過,才可以繼續訪問,而使用受信任的公司申請的證書則不會彈出提示頁面(startssl就是個不錯的選擇,有1年的免費服務)。
這套證書其實就是一對公鑰和私鑰,如果對公鑰和私鑰不太理解,可以想象成一把鑰匙和一個鎖頭,只是全世界只有你一個人有這把鑰匙,你可以把鎖頭給別人,別人可以用這個鎖把重要的東西鎖起來,然后發給你,因為只有你一個人有這把鑰匙,所以只有你才能看到被這把鎖鎖起來的東西。
3、傳送證書
這個證書其實就是公鑰,只是包含了很多信息,如證書的頒發機構,過期時間等等。
4、客戶端解析證書
這部分工作是有客戶端的TLS來完成的,首先會驗證公鑰是否有效,比如頒發機構,過期時間等等,如果發現異常,則會彈出一個警告框,提示證書存在問題。
如果證書沒有問題,那么就生成一個隨機值,然后用證書對該隨機值進行加密,就好像上面說的,把隨機值用鎖頭鎖起來,這樣除非有鑰匙,不然看不到被鎖住的內容。
5、傳送加密信息
這部分傳送的是用證書加密后的隨機值,目的就是讓服務端得到這個隨機值,以后客戶端和服務端的通信就可以通過這個隨機值來進行加密解密了。
6、服務段解密信息
服務端用私鑰解密后,得到了客戶端傳過來的隨機值(私鑰),然后把內容通過該值進行對稱加密,所謂對稱加密就是,將信息和私鑰通過某種算法混合在一起,這樣除非知道私鑰,不然無法獲取內容,而正好客戶端和服務端都知道這個私鑰,所以只要加密算法夠彪悍,私鑰夠復雜,數據就夠安全。
7、傳輸加密后的信息
這部分信息是服務段用私鑰加密后的信息,可以在客戶端被還原。
8、客戶端解密信息
客戶端用之前生成的私鑰解密服務段傳過來的信息,于是獲取了解密后的內容,整個過程第三方即使監聽到了數據,也束手無策。
(五 )HTTPS的優點
正是由于HTTPS非常的安全,攻擊者無法從中找到下手的地方,從站長的角度來說,HTTPS的優點有以下2點:
1、SEO方面
谷歌曾在2014年8月份調整搜索引擎算法,并稱“比起同等HTTP網站,采用HTTPS加密的網站在搜索結果中的排名將會更高”。
2、安全性
盡管HTTPS并非絕對安全,掌握根證書的機構、掌握加密算法的組織同樣可以進行中間人形式的攻擊,但HTTPS仍是現行架構下最安全的解決方案,主要有以下幾個好處:
(1)、使用HTTPS協議可認證用戶和服務器,確保數據發送到正確的客戶機和服務器;
(2)、HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的網絡協議,要比http協議安全,可防止數據在傳輸過程中不被竊取、改變,確保數據的完整性。
(3)、HTTPS是現行架構下最安全的解決方案,雖然不是絕對安全,但它大幅增加了中間人攻擊的成本。
(六)HTTPS的缺點
雖然說HTTPS有很大的優勢,但其相對來說,還是有些不足之處的,具體來說,有以下2點:
1、SEO方面
據ACM CoNEXT數據顯示,使用HTTPS協議會使頁面的加載時間延長近50%,增加10%到20%的耗電,此外,HTTPS協議還會影響緩存,增加數據開銷和功耗,甚至已有安全措施也會受到影響也會因此而受到影響。
而且HTTPS協議的加密范圍也比較有限,在黑客攻擊、拒絕服務攻擊、服務器劫持等方面幾乎起不到什么作用。
最關鍵的,SSL證書的信用鏈體系并不安全,特別是在某些國家可以控制CA根證書的情況下,中間人攻擊一樣可行。
2、經濟方面
(1)、SSL證書需要錢,功能越強大的證書費用越高,個人網站、小網站沒有必要一般不會用。
(2)、SSL證書通常需要綁定IP,不能在同一IP上綁定多個域名,IPv4資源不可能支撐這個消耗(SSL有擴展可以部分解決這個問題,但是比較麻煩,而且要求瀏覽器、操作系統支持,Windows XP就不支持這個擴展,考慮到XP的裝機量,這個特性幾乎沒用)。
(3)、HTTPS連接緩存不如HTTP高效,大流量網站如非必要也不會采用,流量成本太高。
(4)、HTTPS連接服務器端資源占用高很多,支持訪客稍多的網站需要投入更大的成本,如果全部采用HTTPS,基于大部分計算資源閑置的假設的VPS的平均成本會上去。
(5)、HTTPS協議握手階段比較費時,對網站的相應速度有負面影響,如非必要,沒有理由犧牲用戶體驗。