关键词：HTTPS、原理、CA证书、中间人攻击、TLS握手、加密传输
HTTPS为啥就比HTTP传输更安全，是如何做到的，底层原理是怎样的？这是一个很经典的知识点，前后端的开发者都需要搞清楚。
一、HTTPS核心原理
流程图
HTTPS 的核心工作原理：TLS 握手 + 加密传输
阶段 1：TLS 握手（协商加密参数 + 验证身份 + 交换对称密钥）
TLS 的全称是 Transport Layer Security，即 传输层安全协议；TLS 是 SSL（Secure Sockets Layer）的继任者，提供了更强的安全性和更高的效率。
1、客户端发起请求：txiejun.com 服务端接收请求，返回证书（包含非对称加密公钥，证书签名，证书内容等）
2、客服端判断证书是否合法，如果不合法，警告提示，否则生成随机数（对称加密密钥）
3、通过公钥非对称加密随机数，传输加密后的随机数给后端
4、后端通过非对称私钥解密加密后的随机数，获得对称加密密钥
阶段 2：加密传输 HTTP 数据
5、通过传入的随机数对数据进行对称加密，传递对称加密后的内容给客户端
6、客户端根据本地存储的随机数（对称加密密钥）对内容进行解密，拿到真实数据
7、通过对称加密传输所有内容
二、中间人攻击
中间人攻击，英文为Man-in-the-Middle，简称MITM。是一种网络攻击方式，攻击者在通信双方之间秘密拦截、篡改或伪造消息，使双方以为自己在直接安全通信。
流程图
1、攻击者必须先把自己放到客户端与服务器之间的网络路径上，常用的攻击手段有：
- ARP 欺骗：伪造 ARP 消息，欺骗设备将数据发往攻击者，窃听或篡改流量。
- 伪造 Wi-Fi 热点：创建假 Wi-Fi 热点诱导用户连接，拦截数据或窃取凭据。
- DNS 污染：篡改 DNS 解析，误导用户访问恶意 IP 地址。
- BGP 劫持：伪造 BGP 路由信息，重定向互联网流量到攻击者控制的网络。
- 控制路由/交换设备：通过获取设备管理权限，操纵网络流量或配置以窃听、篡改或阻断数据。
2、向客户端呈现伪造或误签的证书，使客户端信任中间人
3、让客户端与攻击者做密钥交换（而非与真实服务器），从而解密并重建会话
4、在客户端<->中间人<->服务器之间做“解密—检查—重加密”，用于内容过滤或窃听/篡改。
如何防止中间人攻击？
1、不要随意连接公共WIFI
2、确保访问HTTPS网站
3、不要随意忽略证书不安全警告
4、使用VPN保护数据传输
5、不要打开钓鱼邮件
6、安装并及时更新杀毒软件
三、CA证书
CA全称为Certificate Authority，即证书颁发机构。CA证书是证书颁发机构签发的数字证书，主要用于验证和确保网站、应用程序等通信双方身份的真实性。
1. 服务端申请数字证书
-
生成公私钥对：使用工具（如 OpenSSL）生成公钥和私钥。
-
创建证书签名请求（CSR） ：包括公钥和基本信息（如域名、组织等），并用私钥签名。
-
提交 CSR 给 CA：选择一个证书颁发机构（如 Let's Encrypt、DigiCert），提交 CSR 申请证书。
-
CA 验证身份并签发证书：CA 验证请求信息后，签发证书（包含公钥和 CA 签名）。
- 生成证书内容（包括申请者公钥等）
- 使用hash算法对证书内容进行计算获得摘要
- CA用自己的私钥对摘要进行加密，生成数字签名
- 颁发数字证书（包含申请者公钥，CA公钥，CA数字签名，证书内容等）
-
安装证书：在 Web 服务器（如 Apache、Nginx）上安装证书和中间证书。
2. 客户端验证 CA 证书
- 客户端收到证书链：包括中间证书。
- 验证证书的有效性：检查证书是否过期，未撤销。
- 验证证书的信任链：确认证书是否由受信任的 CA 签发，检查证书链的完整性。
- 域名匹配：检查证书中的域名是否与请求的域名匹配。
- 验证证书合法性： 客户端通过对比摘要判断是否合法。
- 用CA公钥解密证书的CA签名 得到原始hash1
- 对证书内容用相同hash算法计算出摘要hash2
- 对比hash1和hash2是否相等，如果相等证书未被篡改，否则证书不可信
四、加密机制
算法
1. 对称加密
- 说明：使用同一密钥进行加密和解密。
- 常用算法：DES，AES，RC2
- 优缺点：效率极高，易泄露，适合大量数据加密场景
2. 非对称加密
- 说明：使用一对密钥（公钥加密，私钥解密）
- 常用算法：RSA，DSA，ECDSA
- 优缺点：安全性高，效率低，适合较小数据和安全性较高的加密场景
3. 数据指纹
- 说明：判断数据是否被篡改
- 常用算法：MD5，SHA1，SHA256，SHA512
2. 数据加密：防 “窃听”
HTTPS 结合非对称与对称加密，平衡安全与效率：
- 非对称加密：仅用于 TLS 握手，交换 “预主密钥 / 临时密钥材料”，安全性高但效率低，不适合传大量数据；
- 对称加密：用于数据传输，用 “会话密钥”（经非对称加密安全交换，不明文传输）加密，效率极高（比非对称快 100-1000 倍）。
作用： 黑客截获数据也因无会话密钥，无法解密，仅见乱码。
3. 完整性校验：防 “篡改”
核心依赖 “消息认证码（MAC）” 或 “哈希算法（如 SHA）”：
- 客户端：对 “明文数据 + 随机数” 算 “摘要”（如 SHA-256 生成 256 位哈希值），用会话密钥加密摘要生成 MAC，附在数据后；
- 服务器：用相同算法和密钥重算摘要，与解密后的 MAC 比对 —— 一致则数据未篡改，不一致则丢弃数据。
作用： 杜绝 “中间人篡改”（如改转账金额），篡改后摘要与原 MAC 不匹配，会被识别拒绝。
通过以上知识的整理，发现HTTPS这部分涉及到的知识点真的不简单，以上对一些细节都没有太深入的探究，知识梳理了最核心的逻辑部分。
