1、先简单描述http历史，优缺点
2、https的历史 https为什么会出现
3、两者一些对比
4、https中是怎么加密的
tsl的握手和挥手过程
HTTP 的特点和缺点
特点：无连接、无状态、灵活、简单快速
- 无连接：每一次请求都要连接一次，请求结束就会断掉，不会保持连接
- 无状态：每一次请求都是独立的，请求结束不会记录连接的任何信息(提起裤子就不认人的意思)，减少了网络开销，这是优点也是缺点
- 灵活：通过http协议中头部的Content-Type标记，可以传输任意数据类型的数据对象(文本、图片、视频等等)，非常灵活
- 简单快速：发送请求访问某个资源时，只需传送请求方法和URL就可以了，使用简单，正由于http协议简单，使得http服务器的程序规模小，因而通信速度很快
缺点：无状态、不安全、明文传输、队头阻塞
- 无状态：请求不会记录任何连接信息，没有记忆，就无法区分多个请求发起者身份是不是同一个客户端的，意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大
- 不安全：明文传输可能被窃听不安全，缺少身份认证也可能遭遇伪装，还有缺少报文完整性验证可能遭到篡改
- 明文传输：报文(header部分)使用的是明文，直接将信息暴露给了外界，WIFI陷阱就是复用明文传输的特点，诱导你连上热点，然后疯狂抓取你的流量，从而拿到你的敏感信息
- 队头阻塞：开启长连接(下面有讲)时，只建立一个TCP连接，同一时刻只能处理一个请求，那么当请求耗时过长时，其他请求就只能阻塞状态(如何解决下面有讲)
HTTPS 解决了什么问题
HTTP 它不安全。由于 HTTP 天生明文传输的特性，在 HTTP 的传输过程中，任何人都有可能从中截获、修改或者伪造请求发送，所以可以认为 HTTP 是不安全的；在 HTTP 的传输过程中不会验证通信方的身份，因此 HTTP 信息交换的双方可能会遭到伪装，也就是没有用户验证；在 HTTP 的传输过程中，接收方和发送方并不会验证报文的完整性，综上，为了结局上述问题，HTTPS 应用而生。
什么是https
HTTP 是一种 超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol) 协议，它 是一个在计算机世界里专门在两点之间传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的约定和规范，那么我们看一下 HTTPS 是如何定义的
HTTPS 的全称是 Hypertext Transfer Protocol Secure，它用来在计算机网络上的两个端系统之间进行安全的交换信息(secure communication)，它相当于在 HTTP 的基础上加了一个 Secure 安全的词眼，那么我们可以给出一个 HTTPS 的定义：HTTPS 是一个在计算机世界里专门在两点之间安全的传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的约定和规范。 HTTPS 是 HTTP 协议的一种扩展，它本身并不保传输的证安全性，那么谁来保证安全性呢？在 HTTPS 中，使用传输层安全性(TLS)或安全套接字层(SSL)对通信协议进行加密。也就是 HTTP + SSL(TLS) = HTTPS。
SSL 即安全套接字层，它在 OSI 七层网络模型中处于第五层，SSL 在 1999 年被 IETF(互联网工程组)更名为 TLS ，即传输安全层，直到现在，TLS 一共出现过三个版本，1.1、1.2 和 1.3 ，目前最广泛使用的是 1.2，所以接下来的探讨都是基于 TLS 1.2 的版本上的。
TLS 用于两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。TLS 由记录协议、握手协议、警告协议、变更密码规范协议、扩展协议等几个子协议组成，综合使用了对称加密、非对称加密、身份认证等许多密码学前沿技术
TLS 的密码套件比较规范，基本格式就是 密钥交换算法 - 签名算法 - 对称加密算法 - 摘要算法 组成的一个密码串，有时候还有分组模式
HTTPS 做了什么
HTTPS 协议提供了三个关键的指标
- 加密(Encryption)， HTTPS 通过对数据加密来使其免受窃听者对数据的监听，这就意味着当用户在浏览网站时，没有人能够监听他和网站之间的信息交换，或者跟踪用户的活动，访问记录等，从而窃取用户信息。
- 数据一致性(Data integrity)，数据在传输的过程中不会被窃听者所修改，用户发送的数据会完整的传输到服务端，保证用户发的是什么，服务器接收的就是什么。
- 身份认证(Authentication)，是指确认对方的真实身份，也就是证明你是你（可以比作人脸识别），它可以防止中间人攻击并建立用户信任。
HTTPS 协议其实非常简单，RFC 文档很小，只有短短的 7 页，里面规定了新的协议名，默认端口号443，至于其他的应答模式、报文结构、请求方法、URI、头字段、连接管理等等都完全沿用 HTTP，没有任何新的东西。
也就是说，除了协议名称和默认端口号外（HTTP 默认端口 80），HTTPS 协议在语法、语义上和 HTTP 一样，HTTP 有的，HTTPS 也照单全收。那么，HTTPS 如何做到 HTTP 所不能做到的安全性呢？关键在于这个 S 也就是 SSL/TLS 。
HTTPS 的内核是 HTTP
HTTPS 并不是一项新的应用层协议，只是 HTTP 通信接口部分由 SSL 和 TLS 替代而已。通常情况下，HTTP 会先直接和 TCP 进行通信。在使用 SSL 的 HTTPS 后，则会先演变为和 SSL 进行通信，然后再由 SSL 和 TCP 进行通信。也就是说，HTTPS 就是身披了一层 SSL 的 HTTP。（我都喜欢把骚粉留在最后。。。）
SSL/TLS
1、最早出现SSL1.0但是没发布，95年发布SSL2.0， 96年发布SSL3.0 但是2011年废弃 SSL2,2015年废弃SSL3.0
2、TLS1.0是1999年诞生 、TLS2006年诞生，2020年废弃
3、TLS1.2 2008 、 TLS1.4 2018年
4、OpenSSL1.00 2010年 、 OpenSSL1.10 2016年，OpenSSL1.1.1 2018年
一张图让你理解SSL和TLS的关系
如图，TLS是SSL的升级版，而且TLS1.2版本以下都已废弃，目前主要用的是TLS 1.2和TLS 1.3。而OpenSSL则是开源版本的
那么它到底是个啥呢？
浏览器和服务器通信之前会先协商，选出它们都支持的加密套件，用来实现安全的通信。常见加密套件
随便拿出一个加密套件举例，如：RSA-PSK-AES128-GCM-SHA256，就是长这样，代表什么意思呢，我们看图
- RSA：表示握手时用RSA算法交换密钥
- PSK：表示使用PSK算法签名
- AES128-GCM：表示使用AES256对称加密算法通信，密钥长度128，分组模式GCM。TLS 1.3中只剩下称加密算法有AES和CHACHA20，分组模式只剩下GCM和POLY1305
- SHA256：表示使用SHA256算法验证信息完整性并生成随机数。TLS 1.3中哈希摘要算法只剩下SHA256和SHA384了
为什么需要用到这么多算法呢？
为了保证安全，TLS需要保证信息的：机密性、可用性、完整性、认证性、不可否认性，每一种算法都有其特定的用处
HTTPS 中 TLS 的加密算法
为什么说https是安全的？
https一定是安全的吗？（考察https中间人劫持，我另一篇有关于详细介绍网络安全）
有什么解决办法？
https的证书校验过程是怎么样的？
证书校验用到了哪些算法？
对称加密算法
就是加密和解密使用同一个密钥。如AES、DES。加解密过程：
- 浏览器给服务器发送一个随机数client-random和一个支持的加密方法列表
- 服务器给浏览器返回另一个随机数server-random和双方都支持的加密方法
- 然后两者用加密方法将两个随机数混合生成密钥，这就是通信双上加解密的密钥
问题是双方如何安全的传递两个随机数和加密方法，直接传给客户端，那过程中就很可能被窃取，别人就能成功解密拿到数据，往下看
不对称加密算法
就是一对密钥，有公钥(public key)和私钥(private key)，其中一个密钥加密后的数据，只能让另一个密钥进行解密。如RSA、ECDHE。加解密过程：
- 浏览器给服务器发送一个随机数client-random和一个支持的加密方法列表
- 服务器把另一个随机数server-random、加密方法、公钥传给浏览器
- 然后浏览器用公钥将两个随机数加密，生成密钥，这个密钥只能用私钥解密
使用公钥反推出私钥是非常困难，但不是做不到，随着计算机运算能力提高，非对称密钥至少要2048位才能保证安全性，这就导致性能上要比对称加密要差很多
所以！
TLS实际用的是两种算法的混合加密。通过 非对称加密算法 交换 对称加密算法 的密钥，交换完成后，再使用对称加密进行加解密传输数据。这样就保证了会话的机密性。过程如下
- 浏览器给服务器发送一个随机数client-random和一个支持的加密方法列表
- 服务器把另一个随机数server-random、加密方法、公钥传给浏览器
- 浏览器又生成另一个随机数pre-random，并用公钥加密后传给服务器
- 服务器再用私钥解密，得到pre-random
- 浏览器和服务器都将三个随机数用加密方法混合生成最终密钥
这样即便被截持，中间人没有私钥就拿不到pre-random，就无法生成最终密钥。
可又有问题来了，如果一开始就被DNS截持，我们拿到的公钥是中间人的，而不是服务器的，数据还是会被窃取，所以数字证书来了，往下看，先简单说一下摘要算法
摘要算法
主要用于保证信息的完整性。常见的MD5算法、散列函数、哈希函数都属于这类算法，其特点就是单向性、无法反推原文
假如信息被截取，并重新生成了摘要，这时候就判断不出来是否被篡改了，所以需要给摘要也通过会话密钥进行加密，这样就看不到明文信息，保证了安全性，同时也保证了完整性
如何保证数据不被篡改？签名原理和证书?
数字证书(数字签名)
它可以帮我们验证服务器身份。因为如果没有验证的话，就可能被中间人劫持，假如请求被中间人截获，中间人把他自己的公钥给了客户端，客户端收到公钥就把信息发给中间人了，中间人解密拿到数据后，再请求实际服务器，拿到服务器公钥，再把信息发给服务器
这样不知不觉间信息就被人窃取了，所以在结合对称和非对称加密的基础上，又添加了数字证书认证的步骤，让服务器证明自己的身份
数字证书需要向有权威的认证机构(CA)获取授权给服务器。首先，服务器和CA机构分别有一对密钥(公钥和私钥)，然后是如何生成数字证书的呢？
- CA机构通过摘要算法生成服务器公钥的摘要(哈希摘要)
- CA机构通过CA私钥及特定的签名算法加密摘要，生成签名
- 把签名、服务器公钥等信息打包放入数字证书，并返回给服务器
服务器配置好证书，以后客户端连接服务器，都先把证书发给客户端验证并获取服务器的公钥。
证书验证流程：
- 使用CA公钥和声明的签名算法对CA中的签名进行解密，得到服务器公钥的摘要内容
- 再用摘要算法对证书里的服务器公钥生成摘要，再把这个摘要和上一步得到的摘要对比，如果一致说明证书合法，里面的公钥也是正确的，否则就是非法的
证书认证又分为单向认证和双向认证
单向认证：服务器发送证书，客户端验证证书
双向认证：服务器和客户端分别提供证书给对方，并互相验证对方的证书
不过大多数https服务器都是单向认证，如果服务器需要验证客户端的身份，一般通过用户名、密码、手机验证码等之类的凭证来验证。只有更高级别的要求的系统，比如大额网银转账等，就会提供双向认证的场景，来确保对客户身份提供认证性
HTTPS优缺点
优点
- 内容加密，中间无法查看原始内容
- 身份认证，保证用户访问正确。如访问百度，即使DNS被劫持到第三方站点，也会提醒用户没有访问百度服务，可能被劫持
- 数据完整性，防止内容被第三方冒充或篡改
- 虽然不是绝对安全，但是现行架构下最安全的解决文案了，大大增加了中间人的攻击成本
缺点
- 要钱，功能越强大的证书费用越贵
- 证书需要绑定IP，不能在同一个IP上绑定多个域名
- https双方加解密，耗费更多服务器资源
- https握手更耗时，降低一定用户访问速度(优化好就不是缺点了)
HTTP 和 HTTPS 的区别
- HTTP是明文传输，不安全的，HTTPS是加密传输，安全的多
- HTTP标准端口是80，HTTPS标准端口是443
- HTTP不用认证证书免费，HTTPS需要认证证书要钱
- 连接方式不同，HTTP三次握手，HTTPS中TLS1.2版本7次，TLS1.3版本6次
- HTTP在OSI网络模型中是在应用层，而HTTPS的TLS是在传输层
- HTTP是无状态的，HTTPS是有状态的
HTTPS 的性能优化
访问速度优化
- 会话复用，上面说了，复用session可以减少 CPU 消耗，因为不需要进行非对称密钥交换的计算。可以提升访问速度，不需要进行完全握手阶段二，节省了一个 RTT 和计算耗时。
- 使用 SPDY 或者 HTTP2。SPDY 最大的特性就是多路复用，能将多个 HTTP 请求在同一个连接上一起发出去，不像目前的 HTTP 协议一样，只能串行地逐个发送请求。Pipeline 虽然支持多个请求一起发送，但是接收时依然得按照顺序接收，本质上无法解决并发的问题。HTTP2支持多路复用，有同样的效果。
- 设置HSTS，服务端返回一个 HSTS 的 http header，浏览器获取到 HSTS 头部之后，在一段时间内，不管用户输入www.baidu.com还是www.baidu.com ，都会默认将请求内部跳转成www.baidu.com。Chrome, firefox, ie 都支持了 HSTS。
- Nginx设置Ocsp stapling。Ocsp 全称在线证书状态检查协议 (rfc6960)，用来向 CA 站点查询证书状态，比如是否撤销。通常情况下，浏览器使用 OCSP 协议发起查询请求，CA 返回证书状态内容，然后浏览器接受证书是否可信的状态。这个过程非常消耗时间，因为 CA 站点有可能在国外，网络不稳定，RTT 也比较大。如果不需要查询则可节约时间。
- False start。简单概括 False start 的原理就是在 clientkeyexchange 发出时将应用层数据一起发出来，能够节省一个 RTT。
计算性能优化
- 优先使用 ECC椭圆加密算术
- 使用最新版的 OpenSSL
- TLS 远程代理计算
- 硬件加速方案
HTTP 和 HTTPS 的区别
- HTTP是明文传输，不安全的，HTTPS是加密传输，安全的多
- HTTP标准端口是80，HTTPS标准端口是443
- HTTP不用认证证书免费，HTTPS需要认证证书要钱
- 连接方式不同，HTTP三次握手，HTTPS中TLS1.2版本7次，TLS1.3版本6次
- HTTP在OSI网络模型中是在应用层，而HTTPS的TLS是在传输层
- HTTP是无状态的，HTTPS是有状态的
