HTTPS (TLS1.2 RSA 模式) 握手流程

1、HTTPS = HTTP + TLS（SSL），端口443；混合加密：握手用非对称加密做身份认证、交换密钥；业务传输用对称加密加密HTTP报文 。

2、非对称加密慢，不会用来加密业务数据，只用来交换会话密钥；对称加密AES速度快，加密真实请求响应数据。

基础概念

对称加密：加密解密同一把密钥（会话密钥session‑key），速度快。
非对称加密：公钥、私钥成对；公钥加密，私钥解密；私钥签名，公钥验签；性能慢，适合少量数据。
数字证书：CA颁发，包含服务器公钥、域名、有效期、CA签名；用来证明服务器身份，防中间人伪造公钥。

TLS1.2‑RSA握手流程图

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客户端                                  服务端
  │                                      │
  │──── TCP三次握手，建立TCP连接 ────────▶│
  │                                      │
  │  Client Hello                        │
  │  TLS版本、加密套件、【客户端随机数】   │
  │─────────────────────────────────────▶│
  │                                      │
  │              Server Hello            │
  │ 选定套件、【服务端随机数】、CA证书    │
  │◀─────────────────────────────────────│
  │                                      │
▼▼客户端本地操作▼▼                       │
校验证书（签名、有效期、域名）
提取证书中的【服务器公钥】
随机生成【PMS预主密钥】
使用服务器公钥加密PMS
  │                                      │
  │     加密后的PMS（密文）               │
  │─────────────────────────────────────▶│
  │                                      │       ▲▲服务端本地操作▲▲
  │                                      │     使用【服务器私钥】解密，得到原始PMS
  │                                      │
▼▼客户端本地计算▼▼                       │
输入：客户端随机数 + 服务端随机数 + PMS
算法运算 → 生成【会话密钥】
                                        ▶ 服务端同样三份材料，算出完全一样【会话密钥】

  │                                      │
  │ ChangeCipherSpec(切换加密模式)        │
  │─────────────────────────────────────▶│
  │                                      │
  │              ChangeCipherSpec        │
  │◀─────────────────────────────────────│
  │                                      │
  │ Finished(握手校验消息，已加密)        │
  │─────────────────────────────────────▶│
  │                                      │
  │          Finished(握手校验消息，已加密)
  │◀─────────────────────────────────────│

✅握手完成
后续HTTP请求/响应：全部使用【会话密钥】对称加密传输

步骤精简版

TCP三次握手建立通道
客户端发Client Hello（客户端随机数）给服务端
服务端返回Server Hello（服务端随机数+CA证书）给客户端
客户端校验证书，生成PMS，用公钥加密PMS发送给服务端
服务端私钥解密得到PMS
双方用「客户端随机数+服务端随机数+PMS 」各自算出会话密钥
ChangeCipherSpec通知切换加密模式，交换Finished校验消息
握手结束，业务报文使用会话密钥加密通信

步骤详细版

前置：先完成TCP三次握手，建立TCP通道，再开始TLS握手。

Client Hello（客户端→服务器，明文）
发送：TLS版本、支持的加密套件列表、客户端随机数Client Random、SNI域名。

Client Random：随机种子，后面生成会话密钥的原材料。

Server Hello（服务器→客户端，明文）

服务器选出双方都支持的TLS版本、加密套件；返回服务器随机数Server Random；返回CA数字证书（携带服务器公钥）。
客户端校验证书

校验证书有效期、签名、证书链可信、访问域名和证书域名匹配。
校验失败直接断开连接，浏览器报不安全警告。
校验成功，从证书取出服务器公钥。

客户端生成预主密钥 Pre‑Master‑Secret(PMS)
客户端随机生成48字节PMS，用服务器公钥加密PMS，发送给服务器。

网络传输的是加密后的PMS，中间人拿到也解不开。

服务器解密PMS
服务器使用自己的私钥解密报文，拿到原始PMS。

现在客户端、服务器两边都拿到三份材料：

Client Random + Server Random + Pre‑Master‑Secret

双方用完全一样的伪随机函数PRF，独立计算出相同的会话密钥 Session‑Key。

双方发送 ChangeCipherSpec：通知对方，后续报文全部切换为加密模式。
互相发送 Finished（第一条被会话密钥加密的消息 ），里面是全部握手消息的哈希摘要。
- 客户端收到服务器Finished：用会话密钥解密，校验握手消息没有被篡改。
- 服务器收到客户端Finished：同样解密校验。
- TLS握手完成！

握手之后：业务数据加解密

握手结束，两端拥有完全相同的会话密钥（对称密钥AES）。

客户端发HTTP请求：HTTP明文交给TLS层，会话密钥加密 → 密文通过TCP发出。
服务器收到密文：用同一个会话密钥解密，还原出原始HTTP请求，执行业务。
服务器返回HTTP响应：同样会话密钥加密密文返回；客户端解密拿到HTTP响应。

整个HTTP的请求头、请求体、响应全部被加密；抓包只能看到密文。

RSA模式的弱点 & ECDHE改进

上面流程是RSA密钥交换：PMS被公钥加密传输。

隐患：如果服务器私钥泄露，历史所有抓取的密文全部可以被解密。

ECDHE（临时椭圆 Diffie‑Hellman）

不再传输PMS；双方交换临时公钥，两边本地算出共享秘密。
每一次握手都生成全新临时密钥；就算服务器长期私钥泄露，历史通信记录无法解密，具备前向安全性。

TLS1.3默认使用ECDHE，握手RTT进一步降低，只需要1‑RTT（Round‑Trip Time 往返时间）。具体如下：

（1）客户端在第一个 Client Hello 里面，直接带上自己的 ECDHE 临时公钥。

（2）服务端收到，立刻算出共享秘密，返回 Server Hello + 证书 + 临时公钥 + Finished。

（3）客户端收到回复，握手完成，马上就可以发 HTTP 业务数据。
客户端计算共享秘密 = C‑pri × S‑pub

服务端计算共享秘密 = S‑pri × C‑pub

两边算出来的结果完全一模一样，这个结果叫ECDH 共享秘密

ECDHE 模式：不再网络传输 PMS！PMS 就是双方本地算出来的 ECDH 共享秘密。

TLS1.3简要变化

砍掉大量不安全加密套件；
握手由TLS1.2的2‑RTT缩短到 1‑RTT；
不再支持RSA密钥交换，全部ECDHE；
Finished消息全部加密，不再暴露更多明文握手字段。

关键提醒

PMS在网络上是密文，不会裸奔传输
会话密钥不会在网络传输，两端本地分别计算
非对称加密只用来保护PMS；业务流量用对称会话密钥
客户端：请求发起方（浏览器、APP、Java HTTP 调用方）；
服务端：提供接口 / 网站的 Nginx/Tomcat 服务器。单向 HTTPS 握手，服务端持有公私钥对，客户端拿到服务端公钥用来加密 PMS。
❌错误：HTTPS全程非对称加密。✅正确：握手非对称；业务传输对称加密。
❌错误：证书用来加密数据。✅正确：证书主要做身份认证，提供服务器公钥。
❌中间人拿到证书就可以篡改通信：证书由CA签名，中间人无法伪造合法证书。
会话密钥是每次连接临时生成，不是证书里面的公钥私钥。