重点搞懂三个知识点：https的实质、https的加密原理、https的通信过程。
https是什么
http不能解决的问题
http协议过于简单：
- 通信使用明文不加密，内容极其容易被劫持窃听。
- 不验证通信双方的身份，可以遭遇伪装。
- 无法验证报文的完整性。
为了解决以上问题，https应运而生。
https的实质
https = http + 加密处理 + 身份认证机制 + 内容完整性保护。
https并非网络七层中的新协议。只是http通信接口部门用SSL或者TLS协议代替而已，因此所谓https，其实就是身披SSL协议外壳的http。
什么是SSL和TLS。
TSL以SSL3.0为基准，后又制定了TSL1.0、TSL1.1、 TLS1.2。当前主流版本是SSL3.0 TSL1.0。
TLS是以SSL为原型开发的协议，有时候会统称该协议为SSL。
HTTPS的加密原理
近代的加密算法中加密算法是公开的，而密钥是保密的。通过这种方式来保持加密方法的安全性。
加密和解密要用到密钥，如果没有密钥就没有办法对密码解密。换句话来说，任何人只要持有密钥就能够对密文进行解密。
HTTPS在加密过程中使用了非对称加密技术和对称加密技术
对称加密算法
采用单钥密码系统的加密方式，同一个密钥可以同时做信息的加密和解密，这种加密的方法称为对称加密，也称为单密钥加密。
下面会把对称加密算法称为共享密钥加密算法。
假如现在，SSL在通信过程中，使用了对称加密算法，也就是说客户端和服务器同时共享一个密钥。
于是，以共享密钥的方式加密，必须将密钥发给对方。这个时候，假如通信过程被监听，密钥被攻击者获取了，那么这个时候也就失去了加密的意义了。
那么，有没有办法解决这个问题呢？答案是肯定的，也就是使用两把密钥。
下面先看使用两把密钥的非对称加密算法。
非对称加密算法
与对称加密算法相反，非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密，这两个密钥是配对的，分别是公开密钥（公钥）和私有密钥（私钥）。
一般情况下，公钥是可以被公开的，它主要用来加密明文。而相应的，私钥不能被公开，用来解密公钥加密的密文。
值得注意的是：公钥加密后的密文只能通过对应的私钥来解密，而私钥加密的密文却可以通过对应的公钥来解密。
以上，公钥加密私钥解密用来加密，私钥加密公钥解密用来签名。相关用途后面会讲到。
下面会把非对称加密算法称为公开密钥加密算法。
于是现在，假设现在由服务器来生成一对公钥和私钥。
当客户端第一次发请求和服务器协商的时候，服务器就生成了一对公钥和私钥。
紧接着，服务器把公钥发给客户端（明文，不需要做任何加密），客户端接收后，随机生成一个密钥，使用服务器发过来的公钥进行加密。
再接着，客户端把使用公钥加密的密钥发给服务器，服务器接收到了以后，用配对的私钥进行解密，就得到了客户端随机生成的那个密钥。
这个时候，客户端和服务端所持的密钥都是相同的。此时，交换密钥环节就完成了。
于是通信开始时就可进行上面所述的共享密钥加密方式来进行加密。
同时使用
可能，有小伙伴就会问，为什么要大费周章使用非对称加密的方式，然后再得到相同的密钥，进行共享密钥加密的通信呢？
由于公开密钥加密处理起来比共享密钥加密方式更为复杂，因此在通信的时候使用公开密钥加密的方式，效率很低。
于是，我们需要使用非对称加密的方式来保证密钥共享的过程中密钥的安全性，而后在通信的过程中使用对称加密算法，这是最合理的设计方式，在保证安全性的同时又保证了性能。
所以，HTTPS采用共享密钥加密和公开密钥加密两者并用的混合加密机制。在交换密钥使用环节使用公开密钥加密方式，之后建立的通信交换报文阶段则使用共享密钥加密方式。
以上，大概就是使用对称加密和非对称加密的过程。看似过程很完美，其实还存在着一个问题，就是：如何保证服务器传过来的公开密钥的正确性。换句话说，就是保证它不被拦截篡改。
https加密过程如下图：
https被截获如下图：
使用证书保证公钥的正确性
假如现在正准备和某台服务器建立公开密钥加密方式下的通信，如何证明客户端收到的公开密钥就是原本预想的那台服务器发行的公开密钥呢？或许，在公开密钥传输的过程中，真正的公开密钥可能已经被攻击者替换掉了。
为了解决这个问题，可以使用由数字证书机构和其相关颁发的公开密钥证书。
下面阐述一下数字证书认证机构（简称CA）的业务流程：
首先，服务器的运营人员向数字证书机构提出公开密钥的申请。数字证书认证机构在判明提出申请者的身份之后，会对已申请的公开密钥做数字签名，然后分配这个已签名的公开密钥，并将该公开密钥放入公钥证书后绑定在一起。
我们用白话文来翻译一下上面这段话：
- 首先，CA会向申请者颁发一个证书，这个证书里面的内容有：签发者、证书用途、使用的HASH算法、签名所使用的算法、证书到期的时间等等。
- 紧接着，把上面所提到的内容，做一次HASH求值，得到一个HASH值。
- 再接着，用CA的私钥对这个HASH值和所使用的HASH算法加密，这样就完成了数字签名。而用CA的私钥加密后，就生成了类似人体指纹的签名，任何篡改证书的尝试，都会被数字签名发现。
- 最后，把数字签名，附在数字证书的末尾，传输给服务器。
接下来，服务器会把这份由数字证书认证机构颁发的公钥证书发给客户端。这个时候，客户端可以使用数字证书机构的公开密钥对其进行验证。一旦验证成功，客户端便能够确定这个公开密钥是可信的。
我们再用白话文来翻译一下：
- 客户端拿到这个数字证书以后，用CA私钥对应的公钥，可以解密数字证书末尾的数字签名，得到HASH值和所采用的HASH算法。
- 紧接着，客户端按照解密到的这个HASH算法，对证书的内容求HASH值。如果通过CA公钥解密的HASH和通过计算求得的HASH值相同，那么认证通过，否则失败。
- 如果认证通过，就可以取得服务器的公开密钥。
那客户端上面的CA公钥是从哪里来的呢？
其实，CA除了给申请者发布证书，它自己本身也有自己的证书。CA自身的数字证书（一般由它自己生成）在我们操作系统刚安装好的时候，这些CA自身的数字证书就已经被微软（或者其它操作系统的开发机构）安装在操作系统中了。而CA的公钥就包含在其中。这样，CA就可以通过自身的私钥对发布的数字证书进行签名，而在客户端就能够用对应的公钥来对其进行解密。
其具体过程是这样子的（图中简化了数字签名的过程）：
这里其实就用到了非对称加密算法，只不过现在这个加密算法用来签名而不是加密。
使用私钥加密，公钥解密，用于公钥的持有者验证通过私钥加密的内容是否被篡改，但是不用来保证内容是否被他人获得。
而使用公钥加密，私钥解密，则是相反的，它不保证信息被他人截获篡改，但是保证信息无法被中间人获得。
问题
如果黑客拦截了服务器把证书发送给客户端，并对证书进行恶意修改，会出现什么情况？
第一种情况，假如黑客只是单纯的修改数字证书中的内容，那么由于数字签名的存在，客户端会很容易的判断出报文是否被篡改。
第二种情况，黑客不仅修改了数字证书的内容，并且把数字签名替换掉了，由于黑客不可能知道CA的私钥，于是在客户端用CA的公钥进行解密的时候，解密之后得不到正确的信息，也很容易判断出报文是否被修改。
第三种情况，黑客恶意的从相同的第三方CA申请了一个数字证书。由于这个CA是真实存在的，所以客户端是可以用CA的公钥进行解密，得到了黑客提供的数字证书中的公钥。但是，由于数字证书在申请的时候，会绑定一个域名，当客户端比如说浏览器，检测到这个数字证书中的域名和我们现在网页访问的域名不一致，便会发出警告，此时我们也能得知数字证书被替换了。发出的警告。
