tls和tcp关系(tls和https的关系)

资料来自百度百科 TLSTLS：安全传输层协议（TLS：Transport Layer Security Protocol）安全传输层协议（TLS）用于在两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。该协议由两层组成： TLS 记录协议（TLS Record）和 TLS 握手协议（TLS Handshake）。较低的层为 TLS 记录协议，位于某个可靠的传输协议（例如 TCP）上面。 TLS 记录协议提供的连接安全性具有两个基本特性：私有――对称加密用以数据加密（DES 、RC4 等）。对称加密所产生的密钥对每个连接都是唯一的，且此密钥基于另一个协议（如握手协议）协商。记录协议也可以不加密使用。可靠――信息传输包括使用密钥的 MAC 进行信息完整性检查。安全哈希功能（ SHA、MD5 等）用于 MAC 计算。记录协议在没有 MAC 的情况下也能操作，但一般只能用于这种模式，即有另一个协议正在使用记录协议传输协商安全参数。TLS 记录协议用于封装各种高层协议。作为这种封装协议之一的握手协议允许服务器与客户机在应用程序协议传输和接收其第一个数据字节前彼此之间相互认证，协商加密算法和加密密钥。 TLS 握手协议提供的连接安全具有三个基本属性：可以使用非对称的，或公共密钥的密码术来认证对等方的身份。该认证是可选的，但至少需要一个结点方。共享加密密钥的协商是安全的。对偷窃者来说协商加密是难以获得的。此外经过认证过的连接不能获得加密，即使是进入连接中间的攻击者也不能。协商是可靠的。没有经过通信方成员的检测，任何攻击者都不能修改通信协商。TLS 的最大优势就在于：TLS 是独立于应用协议。高层协议可以透明地分布在 TLS 协议上面。然而， TLS 标准并没有规定应用程序如何在 TLS 上增加安全性；它把如何启动 TLS 握手协议以及如何解释交换的认证证书的决定权留给协议的设计者和实施者来判断。协议结构TLS 协议包括两个协议组―― TLS 记录协议和 TLS 握手协议――每组具有很多不同格式的信息。在此文件中我们只列出协议摘要并不作具体解析。具体内容可参照相关文档。TLS 记录协议是一种分层协议。每一层中的信息可能包含长度、描述和内容等字段。记录协议支持信息传输、将数据分段到可处理块、压缩数据、应用 MAC 、加密以及传输结果等。对接收到的数据进行解密、校验、解压缩、重组等，然后将它们传送到高层客户机。TLS 连接状态指的是 TLS 记录协议的操作环境。它规定了压缩算法、加密算法和 MAC 算法。TLS 记录层从高层接收任意大小无空块的连续数据。密钥计算：记录协议通过算法从握手协议提供的安全参数中产生密钥、 IV 和 MAC 密钥。 TLS 握手协议由三个子协议组构成，允许对等双方在记录层的安全参数上达成一致、自我认证、例示协商安全参数、互相报告出错条件。改变密码规格协议警惕协议 握手协议
词名：TLS 中文解释：传输层安全；传送层安全缩写：TLS来历：Transport Layer Security TLS是IETF的SSL(安全套接层)3．0版。IETF曾设法使SSL标准化，但不愿意使用RSA Security的专有加密技术，因此它开始致力于TLS(传输层安全)，TLS使用Diffie-Hellman公钥密码技术。如在RFC 2246(The TLS Protocol，Version 1．0，January 1999)所概述的，TLS还使用了HMACTLS。另请参阅“SSL(安全套接层)”。 根据RFC 2316(Report of the IAB，April 1998)，HMAC(散列消息身份验证码)以及IPSec被认为是Interact安全的关键性核心协议。它不是散列函数，而是采用了将MD5或SHA．1散列函数与共享机密密钥(与公钥／私钥对不同)一起使用的消息身份验证机制。基本来说，消息与密钥组合并运行散列函数。然后运行结果与密钥组合并再次运行散列函数。这个128位的结果被截断成96位，成为MAC。 RFC 2104(HMAC：Keyed—Hashing for Message Authentication，February 1997)说明了应该如何优先使用HMAC(优先于旧技术，特别加密的散列函数)。由于MD5的一些弱点，特别应该避免基于MD5的加密散列。HMAC是首选的共享机密身份验证技术，应该与SHA．1结合使用。它可以用于验证任意消息并适于登录。

按照OSI网络分层模型，IP是网络层协议，TCP是传输层协议，而HTTP是应用层的协议。在这三者之间，SPDY和WebSocket都是与HTTP相关的协议，而TCP是HTTP底层的协议。 一、HTTP的不足HTTP协议经过多年的使用，发现了一些不足，主要是性能方面的，包括：HTTP的连接问题，HTTP客户端和服务器之间的交互是采用请求/应答模式，在客户端请求时，会建立一个HTTP连接，然后发送请求消息，服务端给出应答消息，然后连接就关闭了。（后来的HTTP1.1支持持久连接）因为TCP连接的建立过程是有开销的，如果使用了SSL/TLS开销就更大。在浏览器里，一个网页包含许多资源，包括HTML，CSS，JavaScript，图片等等，这样在加载一个网页时要同时打开连接到同一服务器的多个连接。HTTP消息头问题，现在的客户端会发送大量的HTTP消息头，由于一个网页可能需要50-100个请求，就会有相当大的消息头的数据量。HTTP通信方式问题，HTTP的请求/应答方式的会话都是客户端发起的，缺乏服务器通知客户端的机制，在需要通知的场景，如聊天室，游戏，客户端应用需要不断地轮询服务器。而SPDY和WebSocket是从不同的角度来解决这些不足中的一部分。除了这两个技术，还有其他技术也在针对这些不足提出改进。二、SPDYSPDY的主要目的是减少50%以上的页面加载时间，但是呢不增加部署的复杂性，不影响客户端和服务端的Web应用，只需要浏览器和Web服务器支持SPDY。主要有以下几点：多路复用，一个TCP连接上同时跑多个HTTP请求。请求可设定优先级。去除不需要的HTTP头，压缩HTTP头，以减少需要的网络带宽。使用了SSL作为传输协议提供数据安全。对传输的数据使用gzip进行压缩提供服务方发起通信，并向客户端推送数据的机制。实质上，SPDY就是想不影响HTTP语义的情况下，替换HTTP底层传输的协议来加快页面加载时间。SPDY的解决办法就是设计了一个会话层协议--帧协议，解决多路复用，优先级等问题，然后在其上实现了HTTP的语义。三、WebSocketWebSocket则提供使用一个TCP连接进行双向通讯的机制，包括网络协议和API，以取代网页和服务器采用HTTP轮询进行双向通讯的机制。本质上来说，WebSocket是不限于HTTP协议的，但是由于现存大量的HTTP基础设施，代理，过滤，身份认证等等，WebSocket借用HTTP和HTTPS的端口。由于使用HTTP的端口，因此TCP连接建立后的握手消息是基于HTTP的，由服务器判断这是一个HTTP协议，还是WebSocket协议。 WebSocket连接除了建立和关闭时的握手，数据传输和HTTP没丁点关系了。WebSocket也有自己一套帧协议。四、SPDY和WebSocket的关系SPDY和WebSocket的关系比较复杂。补充关系，二者侧重点不同。SPDY更侧重于给Web页面的加载提速，而WebSocket更强调为Web应用提供一种双向的通讯机制以及API。竞争关系，二者解决的问题有交集，比如在服务器推送上SPDY和WebSocket都提供了方案。承载关系，试想，如果SPDY的标准化早于WebSocket，WebSocket完全可以侧重于API，利用SPDY的帧机制和多路复用机制实现该API。 Google提出草案，说WebSocket可以跑在SPDY之上。WebSocket的连接建立在SPDY的流之上，将WebSocket的帧映射到SPDY的帧上。融合关系，如微软在HTTP Speed+Mobility中所做的。五、题外话1. HTTP Speed+Mobility还有一个有趣的技术叫做HTTP Speed+Mobility，和SPDY一样都是HTTP 2.0标准的竞争者，HTTP Speed+Mobility来自微软。HTTP SM借鉴了SPDY和WebSocket的协议，将二者揉为一体，又有所取舍。HTTP SM的设计原则包括：保留HTTP的语义，这一点和SPDY一致，但也正应如此，抛弃了SPDY里的ServerPush。遵守分层的网络架构，TCP能做的，HTTP SM不做，因此去除了SPDY的流控。使用现有标准，因此使用HTTP/1.1 Upgrade header机制，借用了WebSocket的握手机制和帧格式（RFC6455）。客户端掌握内容的控制，因此不强制使用压缩和SSL/TLS。考虑到网络的费用和电力，这点考虑到了移动设备以及物联网，提供了Credit Control机制。HTTP SM分以下几层：会话层和帧协议，这部分取自WebSocket协议。包括握手机制，以及帧格式。流层（包括多路复用），这部分主要借鉴SPDY，包括多路复用，流优先级，但增加了Credit Control。这部分作为 WebSocket协议的扩展。HTTP层，在流层上实现HTTP语义，这部分也借鉴自SPDY。2. Network-Friendly HTTPNF是HTTP 2.0候选方案之一，主要提出以下改进：对HTTP头的名称进行二进制编码对通用HTTP头进行分组请求/应答的多路复用分层模型NF同样定义了帧和流，3. WAKAWAKA也是HTTP 2.0候选方案之一，是HTTP协议原作者Roy Fielding提出的一个提案。 WAKA支持多路复用，支持优先级。WAKA提出了两个新的HTTP方法，RENDER和MONITOR。

概述：HTTP是普通明文传输协议，HTTPS是加密协议，相当于HTTP的安全版本，但需要HTTPS加密必须拥有SSL证书与TLS协议交流产生，SSL证书在线签发：网页链接1、“HTTP”是什么？超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，所有的WWW文件都必须遵守这个标准，设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法（具体可查看马海祥博客《深入解析互联网协议的原理》的相关介绍）。1960年美国人Ted Nelson构思了一种通过计算机处理文本信息的方法，并称之为超文本（hypertext），这成为了HTTP超文本传输协议标准架构的发展根基。简单来说，HTTP就是一个网络协议，是专门用来帮你传输Web内容的，关于这个协议，就算你不了解，至少也听说过吧？比如你访问我的博客的主页，浏览器地址栏会出现的网址：http://www.mahaixiang.cn，大部分网站都是通过HTTP协议来传输Web页面、以及Web页面上包含的各种东东（图片、CSS 样式、JS 脚本）。2、“SSL/TLS”是什么？SSL是“Secure Sockets Layer”的缩写，中文叫做“安全套接层”，它是在上世纪90年代中期，由网景公司设计的（顺便插一句，网景公司不光发明了 SSL，还发明了很多 Web 的基础设施——比如“CSS 样式表”和“JS 脚本”）。为啥要发明SSL这个协议捏？因为原先互联网上使用的HTTP协议是明文的，存在很多缺点——比如传输内容会被偷窥（嗅探）和篡改，发明SSL协议，就是为了解决这些问题。到了1999年，SSL因为应用广泛，已经成为互联网上的事实标准，IETF就在那年把SSL标准化，标准化之后的名称改为TLS（是“Transport Layer Security”的缩写），中文叫做“传输层安全协议”。很多相关的文章都把这两者并列称呼（SSL/TLS），因为这两者可以视作同一个东西的不同阶段。3、“HTTPS”是什么意思？解释完 HTTP 和 SSL/TLS，现在就可以来解释 HTTPS 啦，咱们通常所说的 HTTPS 协议，说白了就是“HTTP 协议”和“SSL/TLS 协议”的组合，你可以把 HTTPS 大致理解为——“HTTP over SSL”或“HTTP over TLS”（反正 SSL 和 TLS 差不多）。HTTPS（全称：Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。它是一个URI scheme（抽象标识符体系），句法类同http:体系，用于安全的HTTP数据传输。https:URL表明它使用了HTTP，但HTTPS存在不同于HTTP的默认端口及一个加密/身份验证层（在HTTP与TCP之间），这个系统的最初研发由网景公司(Netscape)进行，并内置于其浏览器Netscape Navigator中，提供了身份验证与加密通讯方法，现在它被广泛用于万维网上安全敏感的通讯，例如交易支付方面。4、谈谈“对称加密”和“非对称加密”的概念如果我们想搞明白“对称加密”和“非对称加密”的概念，首先，我们就要先知道什么是“加密”和“解密”？（1）、什么是“加密”和“解密”？通俗而言，你可以把“加密”和“解密”理解为某种互逆的数学运算，就好比“加法和减法”互为逆运算、“乘法和除法”互为逆运算。“加密”的过程，就是把“明文”变成“密文”的过程；反之，“解密”的过程，就是把“密文”变为“明文”，在这两个过程中，都需要一个关键的东东——叫做“密钥”——来参与数学运算。（2）、什么是“对称加密”？所谓的“对称加密技术”，意思就是说：“加密”和“解密”使用相同的密钥。这个比较好理解，就好比你用 7zip 或 WinRAR 创建一个带密码（口令）的加密压缩包，当你下次要把这个压缩文件解开的时候，你需要输入同样的密码，在这个例子中，密码/口令就如同刚才说的“密钥”。对称加密是最快速、最简单的一种加密方式，加密（encryption）与解密（decryption）用的是同样的密钥（secret key），这种方法在密码学中叫做对称加密算法，对称加密有很多种算法，由于它效率很高，所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。（3）、什么是“非对称加密”？所谓的“非对称加密技术”，意思就是说：“加密”和“解密”使用不同的密钥，这玩意儿比较难理解，也比较难想到，当年“非对称加密”的发明，还被誉为“密码学”历史上的一次革命。非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法，它使用了一对密钥，公钥（public key）和私钥（private key），私钥只能由一方安全保管，不能外泄，而公钥则可以发给任何请求它的人，非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密，而解密则需要另一个密钥。由于篇幅有限，对“非对称加密”这个话题，我就不展开了，有空的话，我会再单独写一篇文章在马海祥博客上发布。（4）、各自有啥优缺点？看完刚才的定义，很显然：（从功能角度而言）“非对称加密”能干的事情比“对称加密”要多，这是“非对称加密”的优点，但是“非对称加密”的实现，通常需要涉及到“复杂数学问题”，所以，“非对称加密”的性能通常要差很多（相对于“对称加密”而言）。这两者的优缺点，也影响到了 SSL 协议的设计。5、HTTP协议的特点作为背景知识介绍，还需要再稍微谈一下 HTTP 协议本身的特点，HTTP本身有很多特点，考虑到篇幅有限，马海祥只谈那些和HTTPS相关的特点，想要了解更深入的HTTP知识，可查看马海祥博客《HTTP服务的七层架构技术解析及运用》的相关介绍。（1）、HTTP的版本和历史如今咱们用的 HTTP 协议，版本号是 1.1（也就是 HTTP 1.1），这个 1.1 版本是1995年底开始起草的（技术文档是RFC2068），并在1999年正式发布（技术文档是RFC2616）。在 1.1 之前，还有曾经出现过两个版本“0.9 和 1.0”，其中的 HTTP 0.9 没有被广泛使用，而 HTTP 1.0 被广泛使用过。（2）、HTTP 和 TCP 之间的关系简单地说，TCP 协议是 HTTP 协议的基石——HTTP 协议需要依靠 TCP 协议来传输数据。在网络分层模型中，TCP 被称为“传输层协议”，而 HTTP 被称为“应用层协议”。有很多常见的应用层协议是以 TCP 为基础的，比如“FTP、SMTP、POP、IMAP”等。TCP被称为“面向连接”的传输层协议，关于它的具体细节，俺就不展开了（否则篇幅又失控了），你只需知道：传输层主要有两个协议，分别是TCP和UDP，TCP比UDP更可靠，你可以把 TCP 协议想象成某个水管，发送端这头进水，接收端那头就出水，并且 TCP 协议能够确保，先发送的数据先到达（与之相反，UDP不保证这点）。（3）、HTTP协议如何使用 TCP 连接？HTTP对 TCP 连接的使用，分为两种方式：俗称“短连接”和“长连接”（“长连接”又称“持久连接”，叫做“Keep-Alive”或“Persistent Connection”）假设有一个网页，里面包含好多图片，还包含好多外部的CSS文件和JS文件，在“短连接”的模式下，浏览器会先发起一个 TCP 连接，拿到该网页的 HTML 源代码（拿到 HTML 之后，这个 TCP 连接就关闭了）。然后，浏览器开始分析这个网页的源码，知道这个页面包含很多外部资源（图片、CSS、JS）。然后针对每一个外部资源，再分别发起一个个 TCP 连接，把这些文件获取到本地（同样的，每抓取一个外部资源后，相应的 TCP 就断开）。相反，如果是“长连接”的方式，浏览器也会先发起一个 TCP 连接去抓取页面，但是抓取页面之后，该 TCP 连接并不会立即关闭，而是暂时先保持着（所谓的“Keep-Alive”），然后浏览器分析 HTML 源码之后，发现有很多外部资源，就用刚才那个 TCP 连接去抓取此页面的外部资源。在 HTTP 1.0 版本，默认使用的是“短连接”（那时候是 Web 诞生初期，网页相对简单，“短连接”的问题不大）。到了1995年底开始制定 HTTP 1.1 草案的时候，网页已经开始变得复杂（网页内的图片、脚本越来越多了），这时候再用短连接的方式，效率太低下了（因为建立 TCP 连接是有“时间成本”和“CPU成本”），所以，在 HTTP 1.1 中，默认采用的是“Keep-Alive”的方式。6、SSL/TLS协议的基本运行过程SSL/TLS协议的基本思路是采用公钥加密法，也就是说，客户端先向服务器端索要公钥，然后用公钥加密信息，服务器收到密文后，用自己的私钥解密，但是这里有两个问题：（1）、如何保证公钥不被篡改？解决方法：将公钥放在数字证书中，只要证书是可信的，公钥就是可信的。（2）、公钥加密计算量太大，如何减少耗用的时间？解决方法：每一次对话（session），客户端和服务器端都生成一个"对话密钥"（session key），用它来加密信息。由于"对话密钥"是对称加密，所以运算速度非常快，而服务器公钥只用于加密"对话密钥"本身，这样就减少了加密运算的消耗时间。因此，SSL/TLS协议的基本过程是这样的：（1）、客户端向服务器端索要并验证公钥。（2）、双方协商生成“对话密钥”。（3）、双方采用“对话密钥”进行加密通信。7、SSL、HTTP和HTTPS协议的联系SSL是Netscape公司所提出的安全保密协议，在浏览器(如Internet Explorer、Netscape Navigator)和Web服务器(如Netscape的Netscape Enterprise Server、ColdFusion Server等等)之间构造安全通道来进行数据传输，SSL运行在TCP/IP层之上、应用层之下，为应用程序提供加密数据通道，它采用了RC4、MD5 以及RSA等加密算法，使用40位的密钥，适用于商业信息的加密。同时，Netscape公司相应开发了HTTPS协议并内置于其浏览器中，HTTPS实际上就是SSL over HTTP，它使用默认端口443，而不是像HTTP那样使用端口80来和TCP/IP进行通信。HTTPS协议使用SSL在发送方把原始数据进行加密，然后在接受方进行解密，加密和解密需要发送方和接受方通过交换共知的密钥来实现，因此，所传送的数据不容易被网络黑客截获和解密。然而，加密和解密过程需要耗费系统大量的开销，严重降低机器的性能，相关测试数据表明使用HTTPS协议传输数据的工作效率只有使用HTTP协议传输的十分之一。假如为了安全保密，将一个网站所有的Web应用都启用SSL技术来加密，并使用HTTPS协议进行传输，那么该网站的性能和效率将会大大降低，而且没有这个必要，因为一般来说并不是所有数据都要求那么高的安全保密级别，所以，我们只需对那些涉及机密数据的交互处理使用HTTPS协议，这样就做到鱼与熊掌兼得（具体可查看马海祥博客《从SEO的角度来分析网站是否该采用HTTPS协议》的相关介绍）。总之不需要用https的地方，就尽量不要用。8、HTTPS协议的需求是什么？花了好多口水，终于把背景知识说完了，下面正式进入正题，先来说说当初设计HTTPS是为了满足哪些需求？很多介绍 HTTPS 的文章一上来就给你讲实现细节，对此，马海祥觉得这是不好的做法，一上来就给你讲协议细节，你充其量只能知道如何做，无法理解为什么，我在前一个章节讲了“背景知识”，在这个章节讲了“需求”，这就有助于你理解了。为什么要设计成这样？——这就是 WHY 型的问题。（1）、兼容性因为是先有 HTTP 再有 HTTPS，所以，HTTPS 的设计者肯定要考虑到对原有 HTTP 的兼容性。这里所说的兼容性包括很多方面，比如已有的 Web 应用要尽可能无缝地迁移到 HTTPS；比如对浏览器厂商而言，改动要尽可能小。基于“兼容性”方面的考虑，很容易得出如下几个结论：①、HTTPS还是要基于 TCP 来传输如果改为 UDP 作传输层，无论是 Web 服务端还是浏览器客户端，都要大改，动静太大了。②、单独使用一个新的协议，把 HTTP 协议包裹起来所谓的“HTTP over SSL”，实际上是在原有的 HTTP 数据外面加了一层 SSL 的封装，HTTP 协议原有的 GET、POST 之类的机制，基本上原封不动。打个比方：如果原来的 HTTP 是塑料水管，容易被戳破；那么如今新设计的 HTTPS 就像是在原有的塑料水管之外，再包一层金属水管，一来，原有的塑料水管照样运行；二来，用金属加固了之后，不容易被戳破。（2）、可扩展性前面说了，HTTPS 相当于是“HTTP over SSL”。如果 SSL 这个协议在“可扩展性”方面的设计足够牛逼，那么它除了能跟 HTTP 搭配，还能够跟其它的应用层协议搭配，岂不美哉？现在看来，当初设计 SSL 的人确实比较牛，如今的 SSL/TLS 可以跟很多常用的应用层协议（比如：FTP、SMTP、POP、Telnet）搭配，来强化这些应用层协议的安全性。接着刚才打的比方：如果把 SSL/TLS 视作一根用来加固的金属管，它不仅可以用来加固输水的管道，还可以用来加固输煤气的管道。（3）、保密性（防泄密）HTTPS需要做到足够好的保密性。说到保密性，首先要能够对抗嗅探（行话叫 Sniffer），所谓的“嗅探”，通俗而言就是监视你的网络传输流量，如果你使用明文的 HTTP 上网，那么监视者通过嗅探，就知道你在访问哪些网站的哪些页面。嗅探是最低级的攻击手法，除了嗅探，HTTPS 还需要能对抗其它一些稍微高级的攻击手法——比如“重放攻击”（后面讲协议原理的时候，会再聊）。（4）、完整性（防篡改）除了“保密性”，还有一个同样重要的目标是“确保完整性”。在发明 HTTPS 之前，由于 HTTP 是明文的，不但容易被嗅探，还容易被篡改。举个例子：比如咱们的网络运营商（ISP）都比较流氓，经常有网友抱怨说访问某网站（本来是没有广告的），竟然会跳出很多中国电信的广告，为啥会这样呢？因为你的网络流量需要经过 ISP 的线路才能到达公网，如果你使用的是明文的 HTTP，ISP 很容易就可以在你访问的页面中植入广告。所以，当初设计 HTTPS 的时候，还有一个需求是“确保 HTTP 协议的内容不被篡改”。（5）、真实性（防假冒）在谈到 HTTPS 的需求时，“真实性”经常被忽略，其实“真实性”的重要程度不亚于前面的“保密性”和“完整性”。举个例子：你因为使用网银，需要访问该网银的 Web 站点，那么，你如何确保你访问的网站确实是你想访问的网站？有些天真的同学会说：通过看网址里面的域名，来确保，为啥说这样的同学是“天真的”？因为 DNS 系统本身是不可靠的（尤其是在设计 SSL 的那个年代，连 DNSSEC 都还没发明），由于 DNS 的不可靠（存在“域名欺骗”和“域名劫持”），你看到的网址里面的域名未必是真实滴！所以，HTTPS 协议必须有某种机制来确保“真实性”的需求（至于如何确保，后面会细聊）。9、HTTPS和HTTP的区别超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息，HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如信用卡号、密码等。为了解决HTTP协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议HTTPS。为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。一般来说，HTTPS和HTTP的区别主要为以下四点：（1）、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。（2）、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。（3）、http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。（4）、http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全（具体可查看马海祥博客《HTTP与HTTPS的区别》的相关介绍）。10、HTTPS和HTTP的性能比较再来说最后一个需求——性能。本来简单的http协议，一个get一个response，由于https要还密钥和确认加密算法的需要，单握手就需要6、7个往返，任何应用中，过多的round trip肯定影响性能，接下来才是具体的http协议，每一次响应或者请求，都要求客户端和服务端对会话的内容做加密/解密。尽管对称加密/解密效率比较高，可是仍然要消耗过多的CPU，为此有专门的SSL芯片，如果CPU信能比较低的话，肯定会降低性能，从而不能serve更多的请求，加密后数据量的影响，所以，才会出现那么多的安全认证提示（具体可查看马海祥博客《HTTPS对网站性能优化的影响》的相关介绍）。一般来说，引入HTTPS之后，不能导致性能变得太差，否则的话，谁还愿意用？为了确保性能，SSL 的设计者至少要考虑如下几点：（1）、如何选择加密算法（“对称”or“非对称”）？（2）、如何兼顾 HTTP 采用的“短连接”TCP 方式？SSL 是在1995年之前开始设计的，那时候的 HTTP 版本还是 1.0，默认使用的是“短连接”的 TCP 方式——默认不启用 Keep-Alive。HTTPS的关键性能影响是CPU和往返，如果CPU很强的话，性能可能就是有人讲的80%；如果cpu是瓶颈的话，有人讲原来可以server330-500个请求每秒，现在只有30-50%，因此在使用https请求数据的时候要注意看看你的项目里面是否真的需要。
1. “HTTP”是干嘛用滴？ 首先，HTTP 是一个网络协议，是专门用来帮你传输 Web 内容滴。大部分网站都是通过 HTTP 协议来传输 Web 页面、以及 Web 页面上包含的各种东东（图片、CSS 样式、JS 脚本）。2. “SSL/TLS”是干嘛用滴？SSL 是洋文“Secure Sockets Layer”的缩写，中文叫做“安全套接层”。它是在上世纪90年代中期，由网景公司设计的。（顺便插一句，网景公司不光发明了 SSL，还发明了很多 Web 的基础设施——比如“CSS 样式表”和“JS 脚本”）为啥要发明 SSL 这个协议捏？因为原先互联网上使用的 HTTP 协议是明文的，存在很多缺点——比如传输内容会被偷窥（嗅探）和篡改。发明 SSL 协议，就是为了解决这些问题。到了1999年，SSL 因为应用广泛，已经成为互联网上的事实标准。IETF 就在那年把 SSL 标准化。标准化之后的名称改为 TLS（是“Transport Layer Security”的缩写），中文叫做“传输层安全协议”。很多相关的文章都把这两者并列称呼（SSL/TLS），因为这两者可以视作同一个东西的不同阶段。3. “HTTPS”是啥意思？ 解释完 HTTP 和 SSL/TLS，现在就可以来解释 HTTPS 啦。咱们通常所说的 HTTPS 协议，说白了就是“HTTP 协议”和“SSL/TLS 协议”的组合。你可以把 HTTPS 大致理解为——“HTTP over SSL”或“HTTP over TLS”（反正 SSL 和 TLS 差不多）。
一、什么是HTTPS、TLS、SSLHTTPS，也称作HTTP over TLS。TLS的前身是SSL，TLS 1.0通常被标示为SSL 3.1，TLS 1.1为SSL 3.2，TLS 1.2为SSL 3.3。二、HTTP和HTTPS协议的区别1、HTTPS协议需要到证书颁发机构(Certificate Authority，简称CA)申请证书，一般免费证书很少，需要交费。2、HTTP是超文本传输协议，信息是明文传输，HTTPS则是具有安全性的SSL加密传输协议。3、HTTP和HTTPS使用的是完全不同的连接方式，使用的端口也不一样,前者是80,后者是443。4、HTTP的连接很简单,是无状态的。5、HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比HTTP协议安全。从上面可看出，HTTPS和HTTP协议相比提供了· 数据完整性：内容传输经过完整性校验· 数据隐私性：内容经过对称加密，每个链接生成一个唯一的加密密钥· 身份认证：第三方无法伪造服务端(客户端)身份其中，数据完整性和隐私性由TLS Record Protocol保证，身份认证由TLS Handshaking Protocols实现。详解HTTPS、TLS、SSL、HTTP区别和关系请参考：网页链接
HTTP，SSL/TLS和HTTPS协议的区别：HTTP：超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，所有的WWW文件都必须遵守这个标准。SSL/TLS：SSL是“Secure Sockets Layer”的缩写，中文叫做“安全套接层”；1999年，IETF将SSL标准化，标准化之后的名称改为TLS（是“Transport Layer Security”的缩写），中文叫做“传输层安全协议”。HTTPS：（全称：Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。HTTP，SSL/TLS和HTTPS协议的联系：HTTPS实际上就是SSL/TLS + HTTP，HTTPS使用默认端口443，而不是像HTTP那样使用端口80来和TCP/IP进行通信。HTTPS协议使用SSL在发送方把原始数据进行加密，然后在接受方进行解密，加密和解密需要发送方和接收方通过交换共知的密钥来实现。
简单点说，http是明文传输，https 则是加密传输，https是http的安全、高级版本。 网站实现https访问需要安装ssl证书，GDCA就有各种类型的ssl证书，现在的浏览器都要求安装了。

1969年11月，美国国防部 高级研究计划管理局（ ARPA 全称： Advanced Research Projects Agency）开始建立一个命名为ARPAnet的网络，这是就是互联网的前身，一个军事用途的网络。 随着ARPAnet网络的逐渐发展，更多的主机接入，原来的架构和协议已经不够用了，研究人员把重点投向了第二代网络协议的研究，于是TCP/IP协议簇出现了。而TCP/IP簇使用的网络参考模型就是TCP/IP参考模型，我们称之为“五层网络模型”。当然也有人说这个TCP/IP参考模型是四层的，不是五层的。其实这么理解也是对的，TCP/IP参考模型只是一种概念，并没有相关的标准。TCP/IP协议里边 只是要求能够提供给其上层-网络互连层（Internet layer）一个访问接口，以便在其上传递IP分组就可以。由于这一层次未被定义，所以其具体的实现方法将随着网络类型的不同而不同。全称Open Systems Interconnection Reference Model，即“开放式系统互连参考模型”，是七层参考模型。1978年（或1979年），为了统一网络系统的体系结构，ISO（International Standards Organization国际标准化组织）和CCITT（International Telegraph and Telephone Consultative Committee国际电报电话咨询委员会）分别起草了定义网络模型的文档。1983年，这两份文档合并，形成一个标准，称为开放系统互连的基本参考模型（the OSI Reference Model）。它把通信系统划分成七个不同的抽象层，每一层服务于上一层，并由下面的层提供服务。1984年，该标准分别被列入了ISO标准（ISO 7498) 和 CCITT标准（X.200）。无论是TCP/IP四层模型还是OSI七层模型，简单来讲，发送数据的时候就是数据经过层层包装，包装成每一层能看得明白的信息，然后到了物理层转化成了二进制流，发送出去，接收方再经过逆向的层层剥离，把数据拿出来，最后就完成了数据的传输。无论OSI 或TCP/IP 参考模型都有成功和不足的方面。ISO本来计划通过推动OSI参考模型与协议的研究来促进网络标准化，但是事实上这个目标没有达到。TCP/IP 协议利用正确的策略，抓住有利的时机，伴随着互联网发展而成为目前公认的工业标准。在网络标准化的进程中，人们面对着的就是这样一个事实。OSI 参考模型由于要照顾各方面的因素，使得OSI参考模型变得大而全、效率低。尽管这样，它的很多研究结果、方法对今后网络的发展有很好的指导意义、并且经常被用于教学。TCP/IP 协议的应用非常广泛，但是它的参考模型研究却很薄弱。HTTP通信，是不加密的通信。所有信息明文传播，带来了三大风险。而SSL/TLS协议的诞生便是为了解决这三大风险：HTTPS就是在TCP协议层和HTTP协议层中间架起了一层SSL/TSL协议层，这一层能够把在网络中传输的数据进行有效的加密。下面是基于SSL协议的五层网络模型图：https支持单向认证（只验证服务端证书的有效性），也支持双向验证（既验证服务端证书的有效性也验证客户端证书的有效性）SSL（Secure Sockets Layer安全套接层），是一种网络安全协议。主要依赖数字证书、非对称加密、对称加密、数据完整性校验以及随机数这5个密码学的基础知识，构建出一个完整可信的传输链。TLS（Transport Layer Security传输层安全协议），是基于SSL协议的通用化协议，正逐步替代SSL。SSL/TLS分为两层，一层是记录协议（建立在可靠的传输协议上（比如tcp），提供数据封装，加密解密，数据建议等基本功能），一层是握手协议（建立在记录协议上，在实际的数据传输开始前，进行加密算法的协商，通信密钥的交换等）。目前，应用最广泛的是TLS 1.0，接下来是SSL 3.0。但是，主流浏览器都已经实现了TLS 1.2的支持。TLS 1.0通常被标示为SSL 3.1，TLS 1.1为SSL 3.2，TLS 1.2为SSL 3.3。SSL/TLS协议的基本思路是采用公钥加密法，也就是说，客户端先向服务器端索要公钥，然后用公钥加密信息并发送给服务器，服务器收到密文后，用自己的私钥解密。那么，非对称加密的引入是否解决了数据传输的安全问题？这个问题大家可以思考一下，我们稍后再讨论。另外，细心的人都会发现，非对称加密机制的安全性，必须建立在公钥的安全发放这个大前提上。毕竟在大多数情况下，通信双方并不是面对面的，无法通过安全可靠的物理介质交换公钥，公钥本身也是通过网络传输的，那么，如何防止公钥的传输过程被攻击？举个简单的例子，A和B为了通信安全，约定使用非对称加密进行通信，在开始加密通信前，B需要通过网络向A发放自己的公钥B’和一段密文，但此时C截获了B‘的发放过程，将自己伪装成B，并将自己的公钥C‘和自己的私钥加密的一段密文发放给了A，A拿到C’后，验证解密过程成功，就以为自己拿到的确实是B‘，于是开始了加密通信，这样，A和B都以为自己在和对方通信，但实际上他们其实各自在和C通信，此时C就可以为所欲为。针对公钥的安全发放问题，解决办法就是数字证书。私钥持有者需要向CA购买数字证书，将公钥放在数字证书中传输，任何第三方只要验证了数字证书是可信的，就可以相信该证书中的公钥是可信的。然而，细心的人可能又有疑问了：数字证书会不会也存在问题，换句话说，如何保证数字证书的有效安全？数字证书的非法可能有两种情况：数字证书的可靠性，就要靠数字签名来保证了。关于数字证书和数字签名的详细介绍，参考我的另一篇文章 《信息安全的护城河：数字证书与数字签名技术》 ，这里不再赘述。解决了证书的安全发放问题后，再回头看第一个问题：非对称加密的引入是否解决了数据传输的安全问题？答案是，还不够！为什么这么说？因为非对称加密只能保证数据的传输单向安全。所谓非对称加密，就是一方加密的信息，只能由另一方解密。虽然私钥只有自己（服务器）持有，但是公钥却是公开的，任何人都可以持有公钥，那么服务器用私钥加密过的信息，任何持有公钥的人都可以解密出来，换句话说，服务器的数据相当于是在网络上换了种方式裸奔。※引申思考：既然私钥加密的数据并没有隐私性可言，是不是私钥加密就没有用处了？说到这里，你可能会有疑惑：加入了SSL加密层，服务器数据还是在裸奔，还不如直接用HTTP来的省事。非也非也，单纯的非对称加密确实只能保证数据传输的单向安全。然而SSL不仅用了非对称加密，同时还结合了对称加密机制，来确保数据传输的双向安全，而这同时也解决了非对称加密效率过低的弊病。概括来说，整个简化的加密通信的流程就是：上述过程的前4步，又称为“握手阶段”。首先，客户端（通常是浏览器）先向服务器发出加密通信的请求，这被叫做ClientHello请求。在这一步，客户端主要向服务器提供以下信息：服务器收到客户端请求后，向客户端发出回应，这叫做SeverHello。服务器的回应包含以下内容：除此之外，如果服务器需要使用双向认证，就会再包含一项请求，要求客户端提供"客户端证书"。比如，金融机构往往只允许认证客户连入自己的网络，就会向正式客户提供USB密钥，里面就包含了一张客户端证书。客户端收到服务器回应以后，首先验证服务器证书。如果证书不是可信机构颁布、或者证书中的域名与实际域名不一致、或者证书已经过期，就会向访问者显示一个警告，由其选择是否还要继续通信。如果证书没有问题，客户端就会从证书中取出服务器的公钥。然后，向服务器发送下面三项信息。上面的随机数C，是整个握手阶段出现的第三个随机数，又称"pre-master key"。有了它以后，客户端和服务器就同时有了三个随机数，接着双方就用事先商定的加密方法，各自生成本次会话所用的同一把"会话密钥"。此外，如果前一步，服务器要求客户端证书，客户端会在这一步发送证书及相关信息。服务器收到客户端的第三个随机数pre-master key之后，计算生成本次会话所用的"会话密钥"（对称密钥）。然后，向客户端最后发送下面信息。（1）编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。（2）服务器握手结束通知，表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值，用来供客户端校验。至此，整个握手阶段全部结束。接下来，客户端与服务器进入加密通信，就完全是使用普通的HTTP协议，只不过用"会话密钥"加密内容。Stackoverflow 的创始人也曾经针对为什么Stackoverflow不使用https做出了回答： Stackoverflow.com: the road to SSL «Nick Craver关于HTTPS，经常会提到的就是中间人攻击，即所谓的Man-in-the-middle attack(MITM)，顾名思义，就是攻击者插入到原本直接通信的双方，让双方以为还在直接跟对方通讯，但实际上双方的通信对方已变成了中间人，信息已经被中间人获取或篡改。此类攻击较为简单常见。首先通过ARP欺骗、DNS劫持甚至网关劫持等等，将客户端的访问重定向到攻击者的机器，让客户端机器与攻击者机器建立HTTPS连接（使用伪造证书），而攻击者机器再跟服务端连接。这样用户在客户端看到的是相同域名的网站，但浏览器会提示证书不可信，用户不点击“继续浏览”就能避免被劫持。所以这是最简单的攻击方式，也是最容易识别的攻击方式。SSL剥离，即将HTTPS连接降级到HTTP连接。假如客户端直接访问HTTPS的URL，攻击者是没办法直接进行降级的，因为HTTPS与HTTP虽然都是TCP连接，但HTTPS在传输HTTP数据之前，需要进行SSL握手，并协商对称密钥用于后续的加密传输；假如客户端与攻击者进行SSL握手，而攻击者无法提供可信任的证书来让客户端验证通过进行连接，所以客户端的系统会判断为SSL握手失败，断开连接。该攻击方式主要是利用用户并不会每次都直接在浏览器上输入https://xxx.xxx.com来访问网站，或者有些网站并非全网HTTPS，而是只在需要进行敏感数据传输时才使用HTTPS的漏洞。中间人攻击者在劫持了客户端与服务端的HTTP会话后，将HTTP页面里面所有的https://超链接都换成http://，用户在点击相应的链接时，是使用HTTP协议来进行访问；这样，就算服务器对相应的URL只支持HTTPS链接，但中间人一样可以和服务建立HTTPS连接之后，将数据使用HTTP协议转发给客户端，实现会话劫持。这种攻击手段更让人难以提防，因为它使用HTTP，不会让浏览器出现HTTPS证书不可信的警告，而且用户很少会去看浏览器上的URL是https://还是http://。特别是App的WebView中，应用一般会把URL隐藏掉，用户根本无法直接查看到URL出现异常。下面开始讲一个无聊的故事，和问题关系不大，时间紧张的看官可以到此为止了。从前山上有座庙，庙里有个和尚......，别胡闹了，老和尚来了。小和尚问老和尚：ssl为什么会让http安全？老和尚答道：譬如你我都有一个同样的密码，我发信给你时用这个密码加密，你收到我发的信，用这个密码解密，就能知道我信的内容，其他的闲杂人等，就算偷偷拿到了信，由于不知道这个密码，也只能望信兴叹，这个密码就叫做对称密码。ssl使用对称密码对http内容进行加解密，所以让http安全了，常用的加解密算法主要有3DES和AES等。小和尚摸摸脑袋问老和尚：师傅，如果我们两人选择“和尚”作为密码，再创造一个和尚算法，我们俩之间的通信不就高枕无忧了？老和尚当头给了小和尚一戒尺：那我要给山下的小花写情书，还得用“和尚”这个密码不成？想了想又给了小和尚一戒尺：虽然我们是和尚，不是码农，也不能自己造轮子，当初一堆牛人码农造出了Wifi的安全算法WEP，后来发现是一绣花枕头，在安全界传为笑谈；况且小花只知道3DES和AES，哪知道和尚算法？小和尚问到：那师傅何解？老和尚：我和小花只要知道每封信的密码，就可以读到对方加密的信件，关键是我们互相之间怎么知道这个对称密码。你说，我要是将密码写封信给她，信被别人偷了，那大家不都知道我们的密码了，也就能够读懂我们情书了。不过还是有解的，这里我用到了江湖中秘传的非对称密码。我现在手头有两个密码，一个叫“公钥”，一个叫“私钥”，公钥发布到了江湖上，好多人都知道，私钥嘛，江湖上只有我一个人知道；这两个密钥有数学相关性，就是说用公钥加密的信件，可以用私钥解开，但是用公钥却解不开。公钥小花是知道的，她每次给我写信，都要我的公钥加密她的对称密码，单独写一张密码纸，然后用她的对称密码加密她的信件，这样我用我的私钥可以解出这个对称密码，再用这个对称密码来解密她的信件。老和尚顿了顿：可惜她用的对称密码老是“和尚为什么写情书”这一类，所以我每次解开密码纸时总是怅然若失，其实我钟意的对称密码是诸如“风花”“雪月”什么的，最头痛的是，我还不得不用“和尚为什么写情书”这个密码来加密我给小花回的情书，人世间最痛苦的事莫过于如此。可我哪里知道，其实有人比我更痛苦。山下的张屠夫，暗恋小花很多年，看着我们鸿雁传书，心中很不是滋味，主动毛遂自荐代替香客给我们送信。在他第一次给小花送信时，就给了小花他自己的公钥，谎称是我公钥刚刚更新了，小花信以为真，之后的信件对称密码都用张屠夫的这个公钥加密了，张屠夫拿到回信后，用他自己的私钥解开了小花的对称密码，然后用这个对称密码，不仅能够看到了小花信件的所有内容，还能使用这个密码伪造小花给我写信，同时还能用他的私钥加密给小花的信件。渐渐我发现信件变味了，尽管心生疑惑，但是没有确切的证据，一次我写信问小花第一次使用的对称密码，回信中“和尚为什么写情书”赫然在列，于是我的疑惑稍稍减轻。直到有一次去拜会嵩山少林寺老方丈才顿悟，原来由于我的公钥没有火印，任何人都可以伪造一份公钥宣称是我的，这样这个人即能读到别人写给我的信，也能伪造别人给我写信，同样也能读到我的回信，也能伪造我给别人的回信，这种邪门武功江湖上称之“Man-in-the-middle attack”。唯一的破解就是使用嵩山少林寺的火印，这个火印可有讲究了，需要将我的公钥及个人在江湖地位提交给18罗汉委员会，他们会根据我的这些信息使用委员会私钥进行数字签名，签名的信息凸现在火印上，有火印的公钥真实性在江湖上无人质疑，要知道18罗汉可是无人敢得罪的。小和尚问：那然后呢？老和尚：从嵩山少林寺回山上寺庙时，我将有火印的公钥亲自给小花送去，可是之后再也没有收到小花的来信。过了一年才知道，其实小花还是给我写过信的，当时信确实是用有火印的公钥加密，张屠夫拿到信后，由于不知道我的私钥，解不开小花的密码信，所以一怒之下将信件全部烧毁了。也由于张屠夫无法知道小花的对称密码而无法回信，小花发出几封信后石沉大海，也心生疑惑，到处打听我的近况。这下张屠夫急了，他使用我发布的公钥，仿照小花的语气，给我发来一封信。拿到信时我就觉得奇怪，信纸上怎么有一股猪油的味道，结尾竟然还关切的询问我的私钥。情知有诈，我思量无论如何要找到办法让我知道来的信是否真是小花所写。后来竟然让我想到了办法....老和尚摸着光头说：这头发可不是白掉的，我托香客给小花带话，我一切安好，希望她也拥有属于自己的一段幸福，不对，是一对非对称密钥。小花委托小镇美女协会给小花公钥打上火印后，托香客给我送来，这样小花在每次给我写信时，都会在密码纸上贴上一朵小牡丹，牡丹上写上用她自己的私钥加密过的给我的留言，这样我收到自称是小花的信后，我会先抽出密码纸，取下小牡丹，使用小花的公钥解密这段留言，如果解不出来，我会直接将整封信连同密码纸一起扔掉，因为这封信一定不是小花写的，如果能够解出来，这封信才能确信来之于小花，我才仔细的解码阅读。 小和尚：难怪听说张屠夫是被活活气死的。您这情书整的，我头都大了，我长大后，有想法直接扯着嗓子对山下喊，也省的这么些麻烦。不过我倒是明白了楼上的话，ssl 握手阶段，就是要解决什么看火印，读牡丹，解密码纸，确实够麻烦的，所以性能瓶颈在这里，一旦双方都知道了对称密码，之后就是行云流水的解码读信阶段了，相对轻松很多。

安全传输层协议（TLS）用于在两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。该协议由两层组成： TLS 记录协议（TLS Record）和 TLS 握手协议（TLS Handshake）。较低的层为 TLS 记录协议，位于某个可靠的传输协议（例如 TCP）上面。 TLS 协议包括两个协议组―― TLS 记录协议和 TLS 握手协议――每组具有很多不同格式的信息。TLS 记录协议是一种分层协议。每一层中的信息可能包含长度、描述和内容等字段。记录协议支持信息传输、将数据分段到可处理块、压缩数据、应用 MAC 、加密以及传输结果等。对接收到的数据进行解密、校验、解压缩、重组等，然后将它们传送到高层客户机。TLS 连接状态指的是TLS 记录协议的操作环境。它规定了压缩算法、加密算法和 MAC 算法。 TLS 记录层从高层接收任意大小无空块的连续数据。密钥计算：记录协议通过算法从握手协议提供的安全参数中产生密钥、 IV 和 MAC 密钥。TLS 握手协议由三个子协议组构成，允许对等双方在记录层的安全参数上达成一致、自我认证、例示协商安全参数、互相报告出错条件。