详解HTTP：HTTP与HTTPS的区别

        在现代互联网通信中，HTTP（超文本传输协议）和 HTTPS（安全超文本传输协议）扮演着至关重要的角色。虽然它们看似相似，但实际上存在着显著的差异。本文将详细介绍 HTTP 与 HTTPS 的区别、HTTPS 解决了哪些安全问题，以及其背后的实现机制。

一、HTTP 与 HTTPS 的主要区别

1. 传输内容：

   • HTTP：信息以明文形式传输，存在较大的安全风险。
   • HTTPS：在 TCP 和 HTTP 之间加入 SSL/TLS 安全协议，对报文进行加密传输。

2. 连接建立过程：

   • HTTP：建立连接相对简单，只需完成 TCP 三次握手即可进行报文传输。
   • HTTPS：除了 TCP 三次握手，还需进行 SSL/TLS 握手过程，以建立加密连接。

3. 默认端口：

   • HTTP：默认端口号是 80。
   • HTTPS：默认端口号是 443。

4. 数字证书：

   • HTTP：不需要数字证书。
   • HTTPS：需要向 CA（证书权威机构）申请数字证书，确保服务器身份的可信性。

二、HTTPS 解决了 HTTP 的哪些问题？

由于 HTTP 是明文传输，在安全性方面存在以下三大风险：

1. 窃听风险：通信链路上的数据可以被截获。
2. 篡改风险：数据可能在传输过程中被篡改。
3. 冒充风险：恶意方可以冒充合法服务器进行欺骗。

HTTPS 通过以下机制有效解决了这些风险：

1. 信息加密：确保交互信息无法被窃取。
2. 校验机制：防止通信内容被篡改。
3. 身份证书：证明服务器的身份，防止冒充。

三、HTTPS 是如何解决这些安全问题的？

1. 混合加密

HTTPS 采用对称加密和非对称加密结合的混合加密方式，实现信息的机密性，解决窃听风险。

• 对称加密：使用同一个密钥进行加解密，速度快，但密钥交换安全性差。
• 非对称加密：使用一对公钥和私钥进行加解密，解决密钥交换问题，但速度慢。

混合加密的过程如下：

1. 在通信建立前，使用非对称加密交换会话密钥。
2. 在通信过程中，使用对称加密的会话密钥对数据进行加密。

2. 摘要算法 + 数字签名

为了保证传输内容的完整性和防止篡改，HTTPS 使用摘要算法和数字签名机制。

• 摘要算法：生成数据的唯一“指纹”（哈希值），用于校验数据的完整性。
• 数字签名：使用非对称加密中的私钥对哈希值进行加密，公钥解密以验证消息来源。

举例：

1. 服务端计算数据的哈希值，并用私钥对哈希值进行加密，形成数字签名。
2. 客户端接收数据和数字签名，用公钥解密数字签名获取哈希值，并与收到的数据计算出的哈希值进行比对。
3. 若哈希值匹配，则证明数据完整且未被篡改，且消息来源可信。

3. 数字证书

        数字证书由权威的 CA（证书权威机构）颁发，包含服务器的公钥和身份信息，解决冒充风险。

数字证书的工作流程：

1. 服务器向 CA 申请数字证书，包含公钥和服务器身份信息。
2. CA 用自己的私钥对数字证书进行签名，并颁发给服务器。
3. 客户端接收服务器的数字证书，用 CA 的公钥验证证书的签名。
4. 若验证通过，则证明证书合法，公钥可信。

四、总结

        HTTP 与 HTTPS 在数据传输的安全性上存在显著差异。HTTP 是明文传输，存在窃听、篡改和冒充风险。而 HTTPS 通过引入 SSL/TLS 协议，实现混合加密、摘要算法和数字签名，以及使用 CA 颁发的数字证书，可以解决上述安全问题。