HTTP和HTTPS的安全性
1. HTTP協議為什么是不安全的
HTTP協議屬於明文傳輸協議，交互過程以及數據傳輸都沒有進行加密，通信雙方也沒有進行任何認證，因此通信過程非常容易遭遇劫持、監聽、篡改。嚴重情況下，會造成惡意的流量劫持、個人隱私泄露（比如銀行卡卡號和密碼泄露）等嚴重的安全問題。
可以把HTTP通信比喻成寄送信件一樣，A給B寄信，信件在寄送過程中，會經過很多的郵遞員之手，他們可以拆開信讀取里面的內容（因為HTTP是明文傳輸的）。A的信件里面的任何內容（包括各類賬號和密碼）都會被輕易竊取。除此之外，郵遞員們還可以偽造或者修改信件的內容，導致B接收到的信件內容是假的。
這邊舉例幾個HTTP通信不安全的列子：在HTTP通信過程中，“中間人”將廣告鏈接嵌入到服務器發給用戶的HTTP報文里，導致用戶界面出現很多不良鏈接； 或者是修改用戶的請求頭URL，導致用戶的請求被劫持重定向到另外一個網站，用戶的請求永遠到不了真正的服務器。
2. HTTPS如何保證安全
我們都知道HTTPS是安全的HTTP，那么HTTPS是如何保證通信過程的安全的呢？
如果服務器給客戶端的消息是密文的，只有服務器和客戶端才能讀懂，就可以保證數據的保密性。同時，在交換數據之前，驗證一下對方的合法身份，就可以保證通信雙方的安全。（和我們平時開發中RSA加簽驗簽，加密解密的過程比較像）。HTTPS就是利用了類似的原理來保證通信的安全性。
所以HTTPS保證安全通信的步驟主要分為兩步：
- 通信前驗證對方的合法身份；
- 將通信的報文加密，通過密文進行通信。
下面來看看HTTPS的具體實現。
SSL協議——HTTPS的基礎
HTTPS實現安全通信的基礎是SSL協議。
SSL：（Secure Socket Layer，安全套接字層），為Netscape所研發，用以保障在Internet上數據傳輸安全，它已被廣泛地用於Web瀏覽器與服務器之間的身份認證和加密數據傳輸。
SSL協議位於TCP/IP協議與各種應用層協議之間。SSL協議可分為兩層，SSL記錄協議（SSL Record Protocol）：它建立在可靠的傳輸協議（如TCP）之上，為高層協議提供數據封裝、壓縮、加密等基本功能的支持。 SSL握手協議（SSL Handshake Protocol）：它建立在SSL記錄協議之上，用於在實際的數據傳輸開始前，通訊雙方進行身份認證、協商加密算法、交換加密密鑰等。
SSL協議的主要功能
- 加密數據以防止數據中途被竊取；
- 認證用戶和服務器，確保數據發送到正確的客戶機和服務器；
- 驗證數據的完整性，確保數據在傳輸過程中不被篡改。
下面我們就具體來看看SSL協議是怎么來實現上面三個功能的。
SSL協議加密數據的原理
上面提到SSL協議會把通信的報文進行加密，那么服務器把數據加密后，客戶端如何讀懂這些數據呢？服務器必須要把加密的密鑰（SSL中報文加密使用了對稱加密技術，比如DES，3DES，AES等）告訴客戶端，客戶端才能利用對稱密鑰解開密文的內容。
但是，如果服務器將這個對稱密鑰以明文的方式給客戶端，這個密鑰還是可能會被中間人截獲，依然無法保證通信的安全性。
那么服務器要以密文的方式將對稱密鑰發給客戶端的話，客戶端又是如何解開這個密文的呢？下面看下SSL協議的工作流程。
- 客戶端瀏覽器向服務器發送SSL/TLS協議的版本號、加密算法的種類、產生的隨機數，以及其他需要的各種信息。
- 服務器從客戶端支持的加密算法中選擇一組加密算法與Hash算法，並且把自己的證書（包含網站地址、加密公鑰、證書頒發機構等）也發送給客戶端。
- 瀏覽器獲取服務器證書后驗證其合法性，驗證頒發機構是否合法，驗證證書中的網址是否與正在訪問的地址一致，通過驗證的瀏覽器會顯示一個小鎖頭，否則，提示證書不受信。
- 客戶端瀏覽器生成一串隨機數(這串隨機數就是后續用於加密的對稱密鑰)並用服務器傳來的公鑰加密，再使用約定好的Hash算法計算握手消息，發送到服務器端。
- 服務器接到握手消息后用自己的私鑰解密，並用散列算法驗證（這部散列算法驗證很重要，可以防止中間人偽造），這樣雙方都有了此次通信的密鑰。
- 服務器再使用密鑰加密一段握手消息，返回給客戶端瀏覽器。（這步的作用是告訴客戶端，服務器已經正確收到密鑰）
- 瀏覽器用密鑰解密，並用散列算法驗證，確定算法與密鑰。
完成以上7步后雙方就可以利用此次協商好的密鑰進行通信。
用戶和服務器的認證流程
上面的流程描述了瀏覽器端和服務器端協商加密密鑰的過程，在這個過程中我們發現有一步CA認證的過程，其實這個步驟就是在做用戶和服務器的認證，可以有效防止“中間人劫持”。
- 中間人劫持
我們現在模擬一下服務器直接將公鑰傳給客戶端，而不是使用CA證書傳公鑰的場景，看看有什么問題。
中間人在劫持到服務器發送給客戶端的公鑰（這里是“正確的公鑰”）后，並沒有發給客戶端，而是將自己的公鑰（這里中間人也會有一對公鑰和私鑰，這里稱呼為“偽造公鑰”）發給客戶端。之后，客戶端把對稱密鑰用這個“偽造公鑰”加密后，發送過程中經過了中間人，中間人就可以用自己的私鑰解密數據並拿到對稱密鑰，此時中間人再把對稱密鑰用“正確的公鑰”加密發回給服務器。此時，客戶端、中間人、服務器都擁有了一樣的對稱密鑰，后續客戶端和服務器的所有加密數據，中間人都可以通過對稱密鑰解密出來。
為了解決此問題，引入了數字證書的概念。服務器首先生成公私鑰，將公鑰提供給相關機構（CA），CA將公鑰放入數字證書並將數字證書頒布給服務器，此時服務器就不是簡單的把公鑰給客戶端，而是給客戶端一個數字證書，數字證書中加入了一些數字簽名的機制，保證了數字證書一定是服務器給客戶端的。中間人發送的偽造證書，不能夠獲得CA的認證，此時，客戶端和服務器就知道通信被劫持了。
- CA證書簡介
數字證書就是通過數字簽名實現的數字化的證書，證書頒發時會包括證書的內容和證書的簽名。我們驗證證書是否被篡改的方法是：通過對證書的內容加簽名，然后將獲得的簽名和隨證書一同發布的簽名做對比，如果兩者一致那么證書沒有被篡改。
數字證書也有很多的簽發機構，不同的簽發機構簽發的證書，用途也是不一樣的，比如iOS開發中，使用到的ipa文件簽名證書，需要到蘋果申請。而在Web訪問中為了防止Web內容在網絡中安全傳輸，需要用到的SSL證書則需要向幾家公認的機構簽發。這些簽發機構統稱為CA（Certificate Authority）。
數字證書的一般功能如下：
- 身份授權：確保瀏覽器訪問的網站是經過CA驗證的可信任的網站。
- 分發公鑰：每個數字證書都包含了注冊者生成的公鑰（驗證確保是合法的，非偽造的公鑰）。在SSL握手時會通過certificate消息傳輸給客戶端。
- 驗證證書合法性：客戶端接收到數字證書后，會對證書合法性進行驗證。只有驗證通過后的證書，才能夠進行后續通信過程。
什么是TLS
TLS：(Transport Layer Security，傳輸層安全協議)，用於兩個應用程序之間提供保密性和數據完整性。
TLS 1.0是IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任務組）制定的一種新的協議，它建立在SSL 3.0協議規范之上，是SSL 3.0的后續版本，可以理解為SSL 3.1，它是寫入了 RFC 的。該協議由兩層組成： TLS 記錄協議（TLS Record）和 TLS 握手協議（TLS Handshake）。較低的層為 TLS 記錄協議，位於某個可靠的傳輸協議（例如 TCP）上面。
我們可以簡單地將TLS理解為SSL的加強版本。