HTTPS 与 TLS

HTTP 以明文传输，存在被窃听、篡改、伪装三大风险。HTTPS 就是在 HTTP 与 TCP 之间加入 TLS（传输层安全协议），通过加密与证书解决安全问题。如今全站 HTTPS 已是标配，"HTTPS 握手过程"是网络面试出现率最高的考题之一。

HTTP 的三个风险与对策

风险	现象	HTTPS 的应对
窃听	报文明文，可被中途读取	数据对称加密
篡改	内容可被改写而不被发现	摘要校验 / MAC
伪装	攻击者冒充服务器骗取信息	CA 数字证书验身份

两类加密算法

• 对称加密：加密与解密用同一把密钥，速度快（如 AES）。
• 非对称加密：公钥加密、私钥解密，无需提前共享密钥但速度慢（如 RSA、ECC）。

HTTPS 采用混合加密：先用非对称加密安全协商出临时的会话密钥，之后用对称加密传输海量业务数据，兼顾安全与性能：

明文数据 →(会话密钥, 对称加密 AES)→ 密文传输 →(同一密钥解密)→ 明文
会话密钥本身 →(服务器公钥, 非对称加密)→ 只有服务器私钥能解开

数字证书与 CA

如何证明"手里的公钥确实是服务器的"？由权威机构 CA 签发数字证书：

• 证书内容包含：域名、公钥、有效期、颁发者、CA 的数字签名。
• 浏览器/系统内置可信 CA 根证书，用根证书验证签名是否有效。
• 域名不符、证书过期、签名校验失败时，浏览器会给出安全警告。

TLS 握手过程

客户端                                  服务器
  │ 1. ClientHello: 支持的TLS版本/算法/随机数 │
  │────────────────────────────────────>│
  │ 2. ServerHello + 证书 + 服务器公钥       │
  │<────────────────────────────────────│
  │ 3. 验证证书合法性，生成"预主密钥"          │
  │ 4. 用服务器公钥加密预主密钥                │
  │────────────────────────────────────>│
  │ 5. 服务器私钥解密，双方各自算出会话密钥      │
  │ 此后改用会话密钥对称加密通信（业务数据）      │

一句话概括：先验身份，再传密钥，后加密通信。TLS 1.3 进一步把握手压缩到 1 个 RTT，并移除了不安全的旧算法。

HTTPS 与 HTTP 对比

对比项	HTTP	HTTPS
默认端口	80	443
传输内容	明文	TLS 加密
身份验证	无	CA 证书
性能	更快	多出握手开销，略慢
典型场景	测试/内网	登录、支付、生产环境

优化与场景

登录、支付、涉及隐私的接口必须启用 HTTPS。常见优化手段：

• 会话复用：同一客户端复用已协商的密钥，减少握手次数；
• TLS 1.3 与 HTTP/2 配合降低连接建立成本；
• CDN 边缘做证书卸载，把 TLS 终止在离用户更近的节点。

小结：HTTPS = HTTP + TLS。核心链路是"CA 证书验身份 → 非对称算法协商会话密钥 → 对称加密传输数据"。能画出握手时序并解释混合加密的动机，这一考点就稳了。