在讲HTTPS之前我们先聊一下密码学的简单知识，因为密码学还是比较复杂的学科，这里就简单的介绍一些概念，但是这些概念对理解HTTPS有很大的帮助。

　　在密码学中，常用Alice和Bob这两个名字进行举例，我们也尊重一下密码学的文化，一般还有个大坏蛋，截获网络的消息，这个人叫做Eve。

　　基础概念

　　我们举一个小例子，Bob喜欢同班的一个女孩Alice，Bob想给Alice子传一张纸条，写了上了 LOVE ，传给Alice，在传送过程中纸条被老师（Eve）截获了，Eve打开一看，写着 LOVE ，Bob被找家长了（竟然早恋）。

　　Bob总结了经验，想出了一个策略，即使纸条被Eve截获也 看不懂其中的内容 ，那么怎么做才能让Eve看不懂，而让Alice能看懂呢？

　　Bob想出一个办法，把当前的字母变成字母表的上一个字母，也就是是把B变成A，把C变成B，把D变成C。Bob想要写的 LOVE 就变成了 KNUD ，当Eve截获你的小纸条，看到的就是 KNUD ，而Alice会把 KNUD 的每一个字母变成字母表的下一个字母，也就是解析出了 LOVE ，Bob追到了心仪的女孩，也没有被找过家长。

　　这个这样的密码方式叫做***凯撒密码***。

　　

　　密码在密码学中密码是一种加密方式，比如上个例子中把当前的字母变成字母表的上一个字母，这是密码。 这个需要注意一下和我们日常生活中的密码概念不同，生活中的密码通常是指是通行码，通行码和秘钥还不是同一个概念，后面我们会讲秘钥。明文没有加密之前的内容，就是 LOVE 。密文使用加密之后的内容，也就是 KNUD 。编码把明文变成密文的过程，也就是把 LOVE 通过密码变成 KNUD ，加密工作Bob完成的。解码把密文变成明文的过程，Alice把 KNUD 变成了 LOVE 。密钥密钥是一个用于加解密算法的秘密参数，通常只有通信者拥有，也就是上一个字母或者上两个字母。

　　大家发现了，在传送小字条的过程中，密文是可以被Eve随便截获的，Eve也可以知道你的编码和解码方式（向前移动字母），但是老师不知道密钥，也就是不知道移动几个字母，这样老师还是看不懂小纸条。

　　我们再继续上一个例子，过了一个月，Bob发现Eve可能要破解你的小字条，Bob同Alice商量，我们换一下编码方式吧，我们把 当前字母变成字母表的上一个字母 的方式变成 当前字母变成字母表的上两个字母 的方式吧，这样Eve就会更难破解。

　　对称密钥加密

　　对称密钥加密是密码学中的一类加密算法。这类算法在加密和解密时使用相同的密钥。这个很容易理解，就是上面的例子，Bob和Alice使用的相同的秘钥，都是 变成字母表的上一个字母 。

　　再来个例子，Bob是一个特工，想把一个非常机密的事情告诉Alice，Bob把非常机密的事情写好后，放在一个箱子中（假设这箱子非常结实，只能用钥匙打开），Bob用钥匙锁好之后，把箱子邮寄了出去，只有Bob和Alice有开这个箱子的钥匙。当Alice收到箱子后，她用钥匙打开箱子看到其中的内容，这个就是 对称密钥加密 。

　　非对称称密钥加密

　　非对称称密钥加密是密码学的一种算法，它需要两个密钥，一个是公开密钥，另一个是私有密钥；一个用作加密，另一个则用作解密。

　　现在我们先讨论一个问题，也就是对称密钥加密有什么大的缺点，特别是在互联网中。

　　

　　通过上面的图很好理解，Alice想和Bob进行通讯，Alice通过密钥进行了编码，Bob通过密钥进行了解码，这样互联网中有人截获了密文，也不知道Alice和Bob在说什么。但是大家想过没有，密钥怎么办传输。

　　也就是在Alice和Bob第一次通讯的时候，Alice生成了一个密钥，怎么传输给B呢？通过网络传输吗，这样必定会被户联网中的坏人（Eve）给截获，如果截获了密钥，Eve就能通过密钥解码密文，这可怎么办？

　　我们就把密钥再加密传输，这样应该可以了。答案是这样不行，如果密钥能在互联网中安全传输，那么密文也可以啊！就不需要加密了（这个论证方法很牛），看来对称密钥加密有一些问题。

　　这个时候非对称称密钥加密出马了，他是怎么做到，不在互联网中传输密钥，而且在传输过程中一直是密文的牛逼程度。

　　

　　Alice和Bob分别在本地生成了一个公钥和一个私钥。Alice想和Bob通讯，Alice先拿到Bob的公钥，因为公钥是公开的，任何人都可以拿到。Alice用Bob的公钥进行编码，变成了密文，进程传输。Bob收到密文后，用自己的私钥进行解码，得到明文。

　　非对称密码加密中传输的过程是密文，而且Bob的私钥没有在互联网中传输，一切都很美好（看起来很美好）。

　　大家有没有发现一个问题，因为Bob的公钥是公开的，Eve可以拿到Bob的公钥进行加密，假装Alice，发送一个消息，在xxx地点见面，这个时候Bob没办法验证对方是不是Alice，这个问题怎解决？下面为大家揭晓。

　　数字签名

　　数字签名是做什么事情的呢， 看传输内容是否被修改过 和 验证是不是作者发出的内容 ，那怎么做的的呢。

　　

　　Bob想验证内容是否是Alice发送，或者内容是否被Eve修改过。

　　Alice对内容进行了一次MD5处理，生成了一个摘要。Alice用自己的私钥 对内容的摘要进行了一次编码操作，得到了一个签名。Alice把内容和签名放在一起发送出去。当Bob接到这个请求的时候，先把签名的部分拿出来，用Alice的公钥进行解码，得到一个内容摘要。把内容用MD5进行一次摘要处理，得到一个摘要内容，两个摘要内容相同，证明内容没被Eve修改过。

　　上面传输的整个过程，但是大家可能还是会有一点点不理解，他们是怎么验证 传输内容是否被修改过 和 验证是不是作者发出的内容 ，下面讲解一下。

　　验证是不是作者发出的内容：大家看上面第2步，Alice用自己的私钥对摘要进行了一次编码，而只有Alice有自己的私钥，这样Eve没有办法冒充Alice。

　　传输内容是否被修改过：这个比较容易理解，因为内容通过MD5生成了内容摘要，如果修改了内容，Alice生成的内容摘要和Bob的一定不一样。

　　有了数字签名Bob就可以验证这文字内容是不是Alice发的，但是有一天Eve偷走了Bob的电脑，把Alice的公钥换成了自己的公钥，这样Eve就可以伪装成Alice和Bob通讯了。那我们怎么避免这样的问题发生呢？

　　证书

　　这个时候出现了一个机构，证书授权中心（CA），这组织是干啥的呢，这组织对Alice进行严格的身份验证（CA 有很多的验证手段，能验证这个人是有信誉的人或者公司），发现Alice是一个有信誉的人，给Alice授权了一个证书。因为Eve信誉不好，他拿不到这个证书。

　　总结起来证书的作用是验证公钥的合法性，也就是Eve换成自己的公钥也没有用。

　　那么证书怎么生成的呢。

　　

　　Bob把自己公钥给认证机构，认证机构通过很多办法验证这个公钥是Bob的。认证机构用自己的私钥对对Bob的公钥进行签名，生成一个证书，证书的内容主要有两部分，一个是Bob的公钥和认证机构的签名。HTTPS介绍

　　当初人们在设计网络协议的时候，没有考虑网络协议的安全性，HTTP是典型的不安全的协议，只能依靠人们的诚信过活。人们为了更安全的互联网通讯，采用了HTTPS这样通讯方式。

　　超文本传输安全协议（Hypertext Transfer Protocol Secure，常称为 HTTP over TLS ， HTTP over SSL ）是一种透过计算机网络进行安全通信的传输协议。

　　其实就是在HTTP和TCP协议上加了一层，叫做SSL或者TLS的协议。

　　

　　那么现在的问题就明确了，我们只有掌握了SSL或者TLS协议就可以，那么他们之间有什么区别呢，可以这样的简单的理解，TLS只不过是SSL的一个最新的版本。接下来我们将以TLS 1.2的版本作为主要的学习内容。TLS协议主要有4个非常主要的协议分别是握手协议、密钥规格变更协议、应用数据协议和警报协议。

　　握手协议

　　根据当前的通讯的不同场景，主要把握手协议分成三种情况。

　　完整的握手

　　在客户端和服务器端想进行通讯的时候，要进行握手，我们先来说一下STL握手中最完整的握手机制，也就是完整的握手。完整的握手大概分成四部分，

　　

　　Client Hello这是握手的第一条消息，这消息内容是告诉服务端的一些基本情况。

　　Version当前客户端的TLS的版本。Random随机数，也就是流程图中的客户端随机数。包含32字节的数据，其中28字节是随机生成的(Random Bytes)。剩下的4字节包含额外的信息(GMT Unix Time)。Session ID第一条通讯中握手是空的。Cipher Suites加密套件，TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256

　　Compression采用的压缩算法，因为HTTP会对数据进行压缩，这里面就没有进行压缩。Server Hello这个是服务端回复客户端的第一条消息，是告诉客户端的一些基本信息，并且确定加密套件。

　　这个字段的意思和ClinetHello的意思相同，这个Session ID 不是空的了

　　Certificate

　　典型的Certificate消息用于携带的证书链，叶子证书必须是第一个发送，中间证书按照正确的顺序跟在叶子证书之后。

　　Server Key Exchange

　　当证书验证不足的时候，需要补充一些信息。消息内容对于不同的协商算法套 件都会存在差异。

　　Certificate Request服务器要求客户端上传证书，这个步骤是可以省略的。

　　Server Hello Done服务端发送完成了。Certificate客户端把证书发送到服务端。Client Key Exchange这是经过加密的预备主密码。预备主密码是当做主密码的一个种子。RSA密钥交换的过程中。客户端生成预主密钥(46字节随机数)，使用服务器公钥对其加密，将其包含在这个消息中，最后发送出去。CertificateVerify证明自己拥有对应的私钥，这个消息只有服务端发送 Certificate Request ，客户端才会发送这个消息。Change Clipher Spec我们切换到了主密码，在这之前他们通讯都是明文进行通讯的。Finished客户端说握手结束。Change Clipher Spec切换到主密码通讯。Finished服务端说握手结束。