https

ssl/tls都是加密安全协议

对称加密：发送方和接收方用同样的规则来为数据进行加密，也可以说用同样的钥匙来解开密文

非对称加密核心：用两个密钥来进行加密和解密，公开密钥是所有人都知道的密钥，私有密钥仅仅是持有方才有的密钥，一般来说，私钥就放在服务器里，数据经过公钥加密就只能被私有解密，数据经过私钥加密就只能别公钥解密。服务端自己拥有成对的私钥和公钥，然后公布自己的公钥让客户端知道，客户端用公钥把自己的数据进行加密，加密后无法用公钥解密这份数据，一定要用服务端的私钥才能解密

tls对称和非对称加密都有用上

证书：证明是什么网站。ssl证书：就是保持再源服务器的数据文件，要让ssl证书生效就需要向CA（证书授权中心）申请

握手总结

客户端和服务端打招呼，并且把自己支持的TLS版本，加密套件，第1随机数发给服务端

服务端打招呼，确认支持的TLS版本以及选择的加密套件，同时也生成一个第2随机数发给客户端，接着服务端还把证书和公钥发送给客户端，发送完毕

客户端生成第3随机数，预主密钥（用刚刚收到的公钥进行加密后再发送出去）

服务端收到加密后的预主密钥以后，用自己的私钥进行解密，这样服务器就知道预主密钥，而且只有客户端和服务端知道这预主密钥

最后客户端，用预主密钥，第1随机数，第2随机数计算出会话密钥

服务端也用预主密钥，第1随机数，第2随机数计算出会话密钥

（前面的步骤都是非对称加密（消耗资源大），为了得到这个会话密钥）

后面的会话只使用这个会话密钥（只应用在当前对话）对数据进行加密，即后面使用的是对称加密

一、核心思想：为什么要 HTTPS？

想象一下，你在网上寄送明信片。

• HTTP： 就像寄送一张明信片 。所有内容（你的地址、收件人地址、悄悄话）都写在表面上，任何一个经手的邮递员或分拣员都可以看得一清二楚。这就是 HTTP，它是明文传输的，非常不安全。

• HTTPS： 就像寄送一个上了锁的保险箱 。只有你和收件人有唯一的钥匙。即使中途被人截获，他们也打不开保险箱，看不到里面的内容。这就是 HTTPS 的目标：保密性 和完整性。

所以，HTTPS 的核心目的就是：在不可靠的互联网上，建立一个安全的通信通道。

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二、基石：加密技术

要打造这个"保险箱"，我们需要加密技术。它分为两大类：

1. 对称加密

• 概念： 加密和解密使用同一把钥匙。

• 比喻： 就像你家的门锁，你用钥匙锁门，家人也用同一把钥匙开门。

• 优点： 速度快，适合加密大量数据。

• 缺点： 密钥分发困难。如何安全地把这把"钥匙"交给对方？如果在网上直接发送密钥，密钥本身就可能被窃听。

• 常见算法： AES, DES, 3DES。

2. 非对称加密

• 概念： 加密和解密使用一对钥匙："公钥"和"私钥"。

  • 公钥： 可以公开给任何人。用它来加密数据。

  • 私钥： 必须严格保密，只有自己持有。用它来解密被公钥加密过的数据。

• 比喻： 就像一个特制的信箱。

  • 投递口是公钥，人人都可以往里面塞信（加密）。

  • 信箱主人的钥匙是私钥，只有他能打开信箱看信（解密）。

• 优点： 解决了密钥分发问题。公钥可以随便发，不怕被偷看。

• 缺点： 速度非常慢，比对称加密慢几个数量级，不适合加密大量数据。

• 常见算法： RSA, ECC。

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三、桥梁：SSL/TLS 与证书

现在我们有两种工具：快的但分钥匙麻烦的对称加密 ，和慢的但分钥匙方便的非对称加密。SSL/TLS 协议就是那个聪明的建筑师，它把两者结合起来，取长补短。

• SSL： 安全套接层，是老版本。

• TLS： 传输层安全，是 SSL 的升级版。现在普遍使用的是 TLS。

• 关系： 你可以认为它们是同一个东西的不同版本，就像 Windows 10 和 Windows 11。我们通常说 SSL，但实际指的是 TLS。

那么，如何确保你拿到的公钥就是你要访问的网站的公钥，而不是黑客伪造的呢？

这就引出了 数字证书。

数字证书：网站的"网络身份证"

• 它是什么： 一个由受信任的第三方机构（证书颁发机构，CA）颁发的电子文件，就像公安局给你发的身份证。

• 里面有什么：

  1. 持有者的信息： 网站域名、公司名称等。

  2. 持有者的公钥。（这是核心！）

  3. 颁发者（CA）的信息。

  4. CA 对以上所有信息进行的数字签名。

• 它如何工作（验证过程）：

  1. 当你的浏览器（客户端）连接到网站时，网站会把自己的证书发给你。

  2. 你的浏览器内置了所有受信任的 CA 的根证书（包含它们的公钥）。

  3. 浏览器用 CA 的公钥去验证 证书上的数字签名。如果验证通过，说明：

     • 这个证书是真的，是由可信的 CA 颁发的。

     • 证书内容（包括网站域名和公钥）在传输过程中没有被篡改。

  4. 这样，浏览器就确信："嗯，这个公钥确实是 www.google.com 的，我可以放心用它来通信了。"

核心作用： 数字证书解决了 "公钥信任" 问题，防止了"中间人攻击"（黑客冒充网站与你通信）。

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四、巅峰合作：TLS 握手过程

这是所有技术融合在一起的地方，也是最精彩的部分。TLS 握手的目标是：

1. 验证服务器身份（通过证书）。

2. 协商出后续通信使用的对称加密密钥（称为"会话密钥"）。

这个过程非常精妙，下图清晰地展示了其核心步骤与逻辑：

下面我们来详细拆解图中的每一步：

第一步：Client Hello （客户端打招呼）

客户端（比如你的浏览器）向服务器发送一个"招呼"，内容包括：

• 支持的 TLS 版本： 比如 TLS 1.2。

• 支持的密码套件列表： 这是一个组合包，里面列出了它支持的对称加密、非对称加密、哈希算法等。例如 TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256。

• 一个客户端随机数： 这是后续生成会话密钥的原料之一。

第二步：Server Hello （服务器回应）

服务器回复客户端的"招呼"，内容包括：

• 确认的 TLS 版本和密码套件： 服务器从客户端提供的列表中，选择一个双方都支持的版本和套件。

• 一个服务器随机数： 这也是后续生成会话密钥的原料之一。

第三步：Certificate （服务器发送证书）

服务器将自己的数字证书 发送给客户端。证书中包含了服务器的公钥。

第四步：Server Key Exchange / Server Hello Done

如果选择的密码套件需要（例如基于迪菲-赫尔曼的密钥交换），服务器会发送额外的参数（如 DH 的公开值）。最后发送 Server Hello Done 表示打招呼阶段结束。

第五步：Client Key Exchange （客户端响应）

这是最关键的一步！客户端：

1. 验证服务器的证书（如前文所述）。如果验证失败，会弹出警告。

2. 生成第三个随机数，叫做 "预主密钥"。

3. 使用证书里的服务器公钥 ，将这个 "预主密钥"加密，然后发送给服务器。

注意： 此时，只有拥有对应私钥的服务器才能解密这个预主密钥。黑客即使截获了，也解不开。

第六步：生成会话密钥

现在，客户端和服务器都拥有了三个相同的元素：客户端随机数 、服务器随机数 和预主密钥 。它们双方会使用相同的算法，根据这三个元素，独立地计算出一个相同的 "主密钥" ，然后派生出相同的 "会话密钥"。

从此，双方拥有了一个只有他们俩知道的、安全的对称加密密钥！

第七步：切换密码与结束握手

双方互相发送一条消息，说："之后我们就用刚才商量好的会话密钥来加密通信了"，并且用会话密钥加密一条验证消息，确保之前的握手过程没有被篡改。

握手完成！

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总结与回顾

让我们把所有知识点串联起来：

1. 目标： 建立安全的 HTTPS 连接。

2. 工具：

   • 对称加密： 快，用于加密主要数据。

   • 非对称加密： 慢，但能安全地分发密钥。

   • 数字证书： 确保你拿到的公钥是真的，防止被骗。

3. 过程（TLS握手）：

   • 通过 非对称加密 和 证书验证 ，安全地交换了一个 "预主密钥"。

   • 双方利用三个随机数，生成同一个 "会话密钥"。

4. 结果：

   • 后续所有的应用数据（你浏览的网页、输入的密码），都使用对称加密 和这个会话密钥进行快速、安全的传输。

这套精妙的机制，完美地结合了非对称加密的安全性和对称加密的高效率，构成了现代互联网安全的基石。