为什么需要使用HTTPS协议？
因为http的内容是明文传输的，明文数据会经过中间代理服务器、路由器、wifi热点、通信服务运营商等多个物理节点，如果信息在传输过程中被劫持，传输的内容就完全暴露了。劫持者还可以篡改传输的信息且不被双方察觉，这就是中间人攻击。所以我们才需要对信息进行加密。最容易理解的就是对称加密 。
HTTPS协议工作原理
- HTTPS = HTTP + SSL/TLS，也就是用SSL/TLS对数据进行加密和解密，Http进行传输。
- SSL，即Secure Sockets Layer（安全套接层协议），是网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。
- TLS，即Transport Layer Security(安全传输层协议)，它是SSL3.0的后续版本。
- 客户端发起Https请求，连接到服务器的443端口。
- 服务器必须要有一套数字证书（证书内容有公钥、证书颁发机构、失效日期等）。
- 服务器将自己的数字证书发送给客户端（公钥在证书里面，私钥由服务器持有）。
- 客户端收到数字证书之后，会验证证书的合法性。如果证书验证通过，就会生成一个随机的对称密钥，用证书的公钥加密。
- 客户端将公钥加密后的密钥发送到服务器。
- 服务器接收到客户端发来的密文密钥之后，用自己之前保留的私钥对其进行非对称解密，解密之后就得到客户端的密钥，然后用客户端密钥对返回数据进行对称加密，酱紫传输的数据都是密文啦。
- 服务器将加密后的密文返回到客户端。
- 客户端收到后，用自己的密钥对其进行对称解密，得到服务器返回的数据。
为什么使用对称加密传输数据？用非对称加密可行吗？
鉴于非对称加密的机制，我们可能会有这种思路：服务器先把公钥以明文方式传输给浏览器，之后浏览器向服务器传数据前都先用这个公钥加密好再传，这条数据的安全似乎可以保障了！因为只有服务器有相应的私钥能解开公钥加密的数据。
然而反过来由服务器到浏览器的这条路怎么保障安全？ 如果服务器用它的私钥加密数据传给浏览器，那么浏览器用公钥可以解密它，而这个公钥是一开始通过明文传输给浏览器的，若这个公钥被中间人劫持到了，那他也能用该公钥解密服务器传来的信息了。所以目前似乎只能保证由浏览器向服务器传输数据的安全性（其实仍有漏洞，下文会说），那利用这点你能想到什么解决方案吗？
此外非对称加密要比对称加密耗时多，消耗资源大。
中间人攻击
如果在数据传输过程中，中间人劫持到了数据，此时他的确无法得到浏览器生成的密钥X，这个密钥本身被公钥A加密了，只有服务器才有私钥A’解开它，然而中间人却完全不需要拿到私钥A’就能干坏事了。请看：
- 某网站有用于非对称加密的公钥A、私钥A’。
- 浏览器向网站服务器请求，服务器把公钥A明文给传输浏览器。
- 中间人劫持到公钥A，保存下来，把数据包中的公钥A替换成自己伪造的公钥B（它当然也拥有公钥B对应的私钥B’） 。
- 浏览器生成一个用于对称加密的密钥X，用公钥B（浏览器无法得知公钥被替换了）加密后传给服务器。
- 中间人劫持后用私钥B’解密得到密钥X，再用公钥A加密后传给服务器。
- 服务器拿到后用私钥A’解密得到密钥X。
这样在双方都不会发现异常的情况下，中间人通过一套“狸猫换太子”的操作，掉包了服务器传来的公钥，进而得到了密钥X。根本原因是浏览器无法确认收到的公钥是不是网站自己的， 因为公钥本身是明文传输的，难道还得对公钥的传输进行加密？这似乎变成鸡生蛋、蛋生鸡的问题了。解法是什么？
如何解决中间人攻击
网站在使用HTTPS前，需要向CA机构申领一份数字证书，数字证书里含有证书持有者信息、公钥信息等。服务器把证书传输给浏览器，浏览器从证书里获取公钥就行了，证书就如身份证，证明“该公钥对应该网站”。而这里又有一个显而易见的问题，“证书本身的传输过程中，如何防止被篡改” ？即如何证明证书本身的真实性？身份证运用了一些防伪技术，而数字证书怎么防伪呢？
在HTTPS协议中，使用到了数字签名来保证CA数字证书的真实性。
数字签名的制作过程：
- CA机构拥有非对称加密的私钥和公钥。
- CA机构对证书明文数据T进行hash。
- 对hash后的值用私钥加密，得到数字签名S。
明文和数字签名共同组成了数字证书，这样一份数字证书就可以颁发给网站了。 那浏览器拿到服务器传来的数字证书后，如何验证它是不是真的？（有没有被篡改、掉包）
浏览器验证过程：
- 拿到证书，得到明文T，签名S。
- 用CA机构的公钥对S解密（由于是浏览器信任的机构，所以浏览器保有它的公钥。详情见下文），得到S’。
- 用证书里指明的hash算法对明文T进行hash得到T’。
- 显然通过以上步骤，T’应当等于S‘，除非明文或签名被篡改。所以此时比较S’是否等于T’，等于则表明证书可信。
