https协议原理

http问题

1）明文传输数据，被抓包后很容易可以看出传输内容，传输敏感数据有安全问题。

2）不能保证进行http通信的客户端与服务器是合法的。

为了解决这两个问题，需要对http数据进行加密和对通信双方进行认证。https就是在http协议的下层加了一个ssl协议，通过ssl实现了上述加密和认证的功能。

https协议原理

通常，http直接和tcp通信。而https协议，则是http和ssl通信，ssl和tcp通信，加解密的功能在ssl层实现。ssl是独立于http的协议，也可以用于应用层的smtp、telnet等协议。

要了解ssl原理，先要理解公钥加密和对称加密。公钥加密的优点是传输秘钥方便，除了加密还可以做认证，缺点是运行比对称加密慢很多。对称加密缺点是不方便传输秘钥，优点是加密速度快。ssl结合了公钥加密和对称加密的优点，使用公钥加密传输对称加密的秘钥。

实际运行中，服务器将通信用的对称秘钥用自身私钥加密后传输给客户端，然后双方通信时使用此对称秘钥对数据进行加解密。

客户端如何确保公钥来自服务器？

通过数字认证机构颁发的数字证书，以及客户端内部嵌入的数字认证机构公钥集合。具体流程如下：

1）服务器运营人员向数字认证机构申请证书，申请证书时填入服务器公钥，数字认证机构用自身私钥加密服务器公钥生成一个数字证书（包含认证机构ID、加密后的服务器公钥和公钥明文），然后运营人员把证书放在服务器上。

2）客户端请求时，服务端把自身证书和公钥下发给服务端，客户端通过证书中的数字认证机构ID查询内部嵌入的公钥列表，得到认证机构的公钥，并使用此公钥解密得到服务端公钥，然后验证公钥如果一致，则同时验证了认证结构与服务器的合法性。 

https的优缺点

https可以很大程度提高安全性，google、百度等许多大网站全站都实现了https。

但使用https时处理速度变慢，一种是多了一层，通信量增加，通信变慢，一种是加解密需要消耗cpu、内存等资源，处理时间增加，负载增加。和使用http相比，可能会变慢2~100倍（数据来自《图解HTTP》）。

所以只有在需要隐藏信息时才使用https，可以节省资源。

PS：客户端证书与服务端证书原理是一样的，常见的客户端证书比如网银U盾，证书是由银行颁发的，用于在服务器端认证客户。