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Java HTTPS的使用

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前言

说到 HTTPS 相信大部分人都是不陌生,因为目前我们使用的绝大数网站都是基于 HTTPS 的,比如以下这些: 

 那么问题来了,他们为什么要使用 HTTPS 呢?HTTPS 有哪些过人之处呢?

1.HTTP

在说 HTTPS 之前,我们先要了解 HTTP,因为 HTTP 是 HTTPS 通讯的基础。 HTTP(HyperText Transport Protocol)超文本传输协议,它用于传输客户端和服务器端的数据。

 HTTP 使用很简单也很方便,但却存在以下 3 个致命问题:

鉴于以上问题,所以现在的系统会使用 HTTPS 来替代 HTTP。

2.HTTPS

首先来说,HTTPS 并不是一种新的协议,而是在 HTTP 协议的基础上添加了加密机制 SSL(Secure Socket Layer)或 TLS(Transport Layer Security)。 HTTPS = HTTP + 加密 + 认证 + 完整性保护。

SSL 和 TLS:

SSL(Secure Socket Layer)最早是由浏览器开发厂商网景公司开发的,此公司开发了 SSL 3.0 及 3.0 之前的版本,之后便将 SSL 交给了 IETF(Internet Engineering Task Force)Internet 工程任务组的手中,IETF 以 SSL 3.0 为基础开发了 TLS 1.0,所以可以认为 TLS 是 SSL 的“新版本”。

2.1 解决信任问题

作为 HTTPS 来说,首先要解决的就是信任问题,也就是身份效验的问题,如果不解决信任问题就会存在服务器伪装,也就是“中间人攻击”的问题。 所谓的中间人攻击指的是,正常情况下本该是客户端和服务端直接进行交互的,但此处冲出来一个“坏人”(中间人),它包含在客户端和服务器端之间,用于盗取和篡改双方通讯的内容,

如下图所示: 

 HTTPS 解决信任问题采用的是数字证书的解决方案,也就是服务器在创建之初,会先向一个大家都认可的第三方平台申请一个可靠的数字证书,然后在客户端访问(服务器端)时,服务器端会先给客户端一个数字证书,以证明自己是一个可靠的服务器端,而非“中间人”。 此时浏览器会负责效验和核对数字证书的有效性,如果数字证书有问题,那么客户端会立即停止通讯,如果没问题才会执行后续的流程,

如下图所示: 

 有了数字证书之后,就可以验证服务器端的真实身份了,这样就解决了“中间人攻击”的问题,也解决了伪装的问题。

2.2 解决明文传输和完整性问题

虽然上面我们已经解决了信任问题,然而因为通讯双方是明文通讯的,所以在通讯时依然存在通讯内容被窃听的风险,此时应该怎么办呢? 于是我们想到,使用加密来解决信息暴露的问题。

加密的分类

加密主要分为两大类:对称加密和非对称加密。

那在 HTTPS 中要使用对称加密还是非对称加密呢? 使用对称加密,速度快,但不安全;使用非对称加密安全,但速度慢。 只有小孩做选择,成年人都要,所以 HTTPS 中既使用了非对称加密也使用了对称加密,它的整个交互流程是这样的: 

 HTTPS 执行流程如下:

这样,HTTPS 既保证了安全性,同时又保证了高效性,可谓鱼和熊掌兼得。

使用加密的方式也间接的保证了数据的完整性问题,如果是不完整的数据或有多余的数据,那么在解密时会报错,这样就能间接的保证数据的完整性了。

总结

使用 HTTP 协议存在明文通讯和中间人攻击等问题,但这些问题在 HTTPS 中得到了有效的解决,HTTPS 通过数字证书解决了中间人攻击的问题,使用加密手段解决了明文通讯和数据完整性的问题。

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