为什么要有HTTPS
HTTPS的出现主要是为了解决HTTP协议在安全性上的不足
HTTP的不足
HTTP是被广泛使用的web协议，但其在安全性上存在以下不足：
- 明文通信，内容可能被窃听
- 不验证通信方身份，通信方可能是伪装的。
- 不验证报文的完整性，报文可能被修改。
明文通信
进行web通信时，通信线路上的设备可能分布与世界上的任何角落，这些网络设备、光缆、计算机等很多都是公用的。在这种情况下，要抓取通信的报文并非难事。
HTTP使用明文通信，如果通信报文被抓取，通信的内容就很容易被解毒出来。因此会有信息被窃取的隐患。
不验证通信方的身份
HTTP协议本身比较简单，任何人都可以发起请求，任何人也都可以返回响应。
HTTP协议不会对请求和响应的通信方进行验证。对于客户端来说，它不能保证与它通信的服务器是否就是其请求的URI中指定的主机；对于服务器来说，也不能保证它的响应是否真正传递给了实际提出请求的客户端。
不验证报文的完整性
完整性，也可以认为是准确性。
HTTP报文在传输过程中会经过很多设备，这些设备经常是公用的。恶意的攻击这可以在这些设备转发报文时篡改报文的内容。
HTTPS
HTTPS可以有效解决刚刚提到的三个问题。我们先看下HTTPS的原理和通信过程，再讨论HTTPS是如何解决HTTP的三个缺点的。
基本概念
HTTPS并不是一种新的协议，而是把HTTP通信接口部分用SSL和TLS协议代替。
HTTP协议是直接与TCP通信。而HTTPS是HTTP通过SSL/TLS与TCP通信，即给HTTP协议加了一层外壳。从协议栈来看，是在应用层和传输层之间增加了安全层。
对称加密
加密和解密使用同一个密钥。
非对称加密
加密和解密使用不同的密钥。一般会把其中一个密钥公开，成为公钥。另一个自己保存，成为私钥。
混合加密
通信过程中既使用了对称加密，又使用了非对称加密。
一般是通过非对称加密做通信协商，协商出一套对称密钥，然后利用这套对称密钥传输数据。HTTPS通信中，对称密钥是利用随机数生成的，每个客户端都不一样，因此需要协商。
数字签名
HTTPS中，数字签名是根据消息内容生成的一串“只有自己才能计算出来的数值”。
数字签名是用来验证通信方身份的。
数字签名采用了非对称加密的方式，消息的发送方（服务器）使用私钥生成数字签名，消息的接收方利用发送方（服务器）提供的公钥验证数字签名，以此验证消息发送方的身份。
在数字签名的概念中，私钥是加密密钥，公钥是解密密钥。加密密钥为消息生成数字签名（指明消息的发送方身份），解密密钥验证数字签名。这里利用了“没有私钥的人无法生成使用该密钥所生成的报文”这一性质。
签名是可以被复制的，但这并不影响其发挥作用。因为数字签名是根据特定消息内容绑定在一起的，它是用来验证特定的消息最初的发送方是谁，一旦消息的内容跟原始内容不一致，数字签名就不能验证通过。
数字证书
数字证书其实就是为公钥加上数字签名。
对于Web通信来说，数字证书就是认证机构对服务器的公钥、服务器的基本信息等施加数字签名。
这里其实就涉及到三个角色：客户端、服务器、认证机构，以及两套非对称加密：客户端与服务器之间的，客户端与认证机构之间的（也就是有两对公、私钥）。
服务器有自己的私钥，然后把服务器的公钥交给认证机构；认证机构利用认证机构的私钥对服务器的公钥施加数字签名，客户端利用认证机构的公钥加密认证机构下发的证书，从而获得服务器的公钥。
通信开始前，三方要含有一下信息：
- 服务器： 自己的私钥
- 认证机构： 自己的私钥 + 服务器的公钥
- 客户端：认证机构的公钥（即信任认证机构的证书，浏览器上一般都默认会信任很多认证机构的证书）
HTTPS通信过程
初始阶段：
- 客户主机安装客户端（如浏览器）， 客户端内置了CA机构公钥。
- 服务端向CA机构上传自己的公钥，获取CA机构认证的数字证书。
连接通信阶段：
- 客户端要发起对服务端的请求。
- 服务端下发CA机构认证过的数字证书给客户端。
- 客户端利用内置的CA机构的公钥，对数字证书进行验证。并从数字证书中获取服务器公钥。
- 客户端使用服务器的公钥与服务器建立加密通信，协商数据通信时的加密算法和对称加密秘钥。
- 客户端和服务器使用协商的算法和密钥进行数据通信。
HTTP的三个问题是如何解决的？
-
明文通信问题：
HTTPS的数据通信是使用了对称密钥进行加密的，只有知道密钥的人才能获取解读数据内容。而我们前面的分析看到对称密钥只有客户端和服务器知道。
-
身份认证问题：
首先，客户端是从信任的认证机构获取到服务器的公钥的。这个公钥加密的密文只有对应的私钥能解密，而对应的密钥只有服务器有。因此，对与客户端而言，可以验证能够与之进行后续通信的只有服务器。
另一方面，数据通信时的对称密钥是随机生成的，每个客户端都不一样，因此服务器可以以此验证客户端的身份。
-
报文完整性问题：
既不能读取报文内容，也不能伪装成通信任何一方，那就不能篡改报文了。因此报文的完整性也可以得到保障。
