HTTPS 互聯(lián)網(wǎng)世界的安全基礎

近一年公司在努力推進全站的 HTTPS 化，作為負責應用系統(tǒng)的我們，在配合這個趨勢的過程中，順便也就想去搞清楚 HTTP 后面的這個 S 到底是個什么含義？有什么作用？帶來了哪些影響？畢竟以前也就只是模糊的知道大概是更安全，但到底怎么變得更安全的，實際上整個細節(jié)和流程并沒有掌握的特別清晰。

所以這篇關于 HTTPS 的技術(shù)總結(jié)文章，主要提供一個關于 HTTPS 中的 S 一個整體的認識。從其產(chǎn)生的歷史背景、設計目標說起，到分析其協(xié)議設計結(jié)構(gòu)、交互流程是如何實現(xiàn)其目標。最后結(jié)合我們自己的案例分析下其中帶來的影響。

下面我們就先從其誕生之初說起吧。

歷史

S 代表 Secure，所以 HTTPS 自然就是更安全的 HTTP 的意思?；ヂ?lián)網(wǎng)誕生之初 SSL（Secure Sockets Layer 安全套接層）是由 Netscape 這家最早的瀏覽器公司設計的，主要是用于 Web 的安全傳輸?shù)膮f(xié)議，這種協(xié)議在早期 Web 上獲得了廣泛的應用。后來被 IETF 標準化形成了 TLS（Transport Layer Security 傳輸層安全）標準，其歷史如下：

  • 1994: SSL1.0，因為存在嚴重的安全漏洞，未發(fā)布。
  • 1995: SSL2.0，這個版本由于設計缺陷，很快被發(fā)現(xiàn)有嚴重漏洞，被廢棄。
  • 1996: SSL3.0，重新設計并開始流行，SSL 前三個版本都是由 Netscape 設計實現(xiàn)。
  • 1999: TLS1.0，IETF 將 SSL 標準化，即 RFC 2246。
  • 2006: TLS1.1，作為 RFC 4346 發(fā)布。
  • 2008: TLS1.2，作為 RFC 5246 發(fā)布 。
  • 2015: TLS1.3，尚在制定中，處于草案階段。

如上，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)世界使用最廣泛的應該是 TLS1.2 標準。

目標

SSL/TLS 最初的設計目標就是為了實現(xiàn)下面三個目的：

  • 保密：第三方無法竊聽。
  • 完整：無法篡改。
  • 認證：防止身份冒充。

互聯(lián)網(wǎng)是一個開放的環(huán)境，十分復雜。網(wǎng)上兩端通信的雙方彼此都不知道誰是誰，雙方如何信任、信息如何保密，如何不被篡改，這是十分復雜的問題。而且互聯(lián)網(wǎng)本身就像有生命一般在不斷進化，如何設計一個協(xié)議來應對未來可能的變化，因而這使得 SSL/TLS 協(xié)議的設計十分復雜。

結(jié)構(gòu)

我們知道整個互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建于 TCP/IP 協(xié)議棧基礎之上，在描述協(xié)議設計細節(jié)之前，我們先看看 SSL/TLS 協(xié)議處于該分層協(xié)議棧結(jié)構(gòu)中的位置，其分層結(jié)構(gòu)位置參考如下：