- HTTP/2 in Action 中文版
- (美)Barry Pollard(巴里·波拉德)
- 2217字
- 2020-08-06 15:52:06
1.4 HTTPS簡介
HTTP最初是一個純文本協議。HTTP消息以未加密的方式通過互聯網發送，因此在消息被路由到目的地的過程中，任何一方都可以讀取到消息。顧名思義，互聯網是一個計算機網絡，而不是一個點對點系統。互聯網無法控制消息的路由方式，作為互聯網用戶，你不知道有多少第三方會看到你的消息。HTTP消息的傳播路徑很廣泛，消息被從ISP（Internet Service Provider，網絡服務提供商）發送到電信公司和其他組織。由于HTTP消息是純文本的，因此可以在途中被攔截、讀取甚至更改。
HTTPS是HTTP的安全版本，它使用TLS（Transport Layer Security，傳輸層加密）協議對傳輸中的消息進行加密，TLS的前身是我們熟知的SSL（Secure Sockets Layer，安全套接字層），如下面的引文所述。
HTTPS對HTTP消息添加了三個重要概念：
? 加密——傳輸過程中第三方無法讀取消息。
? 完整性校驗——消息在傳輸過程中未被更改，因為整個加密消息已經過數字簽名，并且該簽名在解密之前已通過加密驗證。
? 身份驗證——服務器不是偽裝的。
SSL、TLS、HTTPS和HTTP
HTTPS使用SSL或TLS加密。SSL是由Netscape發明的。SSLv1從未在Netscape之外發布，因此第一個生產版本是1995年發布的SSLv2。1996年發布的SSLv3解決了一些安全漏洞。
由于SSL由Netscape擁有，因此它不是正式的互聯網標準，盡管它隨后由IETF作為歷史文檔發布[24]。SSL被標準化為TLS（傳輸層加密）。TLSv1.0[25]與SSLv3類似，但它們不兼容。TLSv1.1[26]和TLSv1.2[27]分別于2006年和2008年推出，并且它們更加安全。TLSv1.3在2018年被批準為標準[28]。雖然還需要一些時間它才能普及，但它更安全，更高效[29]。
盡管有這些標準化的、更新、更安全的版本可用，許多人還是認為SSLv3已經足夠了，所以在很長一段時間內它是事實上的標準，雖然許多客戶端已經支持TLSv1.0了。然而，在2014年，在SSLv3中發現了重大漏洞[30]，SSLv3因此被要求停止使用[31]，并且瀏覽器也停止對它的支持。從這時人們才開始大量向TLS遷移。在TLSv1.0中發現類似的漏洞后，安全專家強烈建議使用TLSv1.1或更高版本[32]。
由于這段歷史所造成的影響，人們對這些縮寫的用法并不統一。許多人仍然將加密稱為SSL，因為它在那么長的一段時間里都是標準。其他人使用SSL/TLS或TLS。有些人試圖將其稱為HTTPS來避免爭論，即使這個術語從嚴格意義上來講并不正確。
在本書中，我們將加密稱為HTTPS（而不是SSL或SSL/TLS），除非我們專門討論TLS協議的特定部分。同時，將HTTP的核心語義稱為HTTP，無論討論未加密的HTTP連接，還是加密的HTTPS連接。
HTTPS使用公鑰加密，服務器在用戶首次連接時以數字證書的形式提供公鑰。你的瀏覽器使用此公鑰加密消息，只有服務器可以解密，因為只有它擁有配對的私鑰。該系統允許你安全地與網站進行通信，而無須事先知道共享密鑰。對于互聯網這樣的系統，這至關重要，因為每天都會有新的網站和用戶。
數字證書由瀏覽器信任的各種CA（Certificate Authorities，證書頒發機構）發布并進行數字簽名，這就是為什么可以驗證公鑰是否適用于你要連接的服務器。HTTPS的一個重大問題是，它只保證你正在連接到該服務器，而不能保證服務器值得信任。使用相似的域名（如exmplebank.com、examplebank.com），即使使用HTTPS，也可以輕松設置虛假釣魚站點。HTTPS站點通常在Web瀏覽器中顯示為綠色掛鎖，許多用戶認為這意味著安全，但其實它僅僅意味著加密。
在發布證書并提供擴展驗證證書（稱為EV證書）時，一些CA會對網站進行一些額外的審查。該證書加密HTTP流量的方式和普通證書的相同，但在大多數Web瀏覽器中，該證書會顯示公司名稱，如圖1.4所示。
圖1.4 HTTPS瀏覽器標志
很多人對EV證書的優勢提出質疑[33]，主要是因為絕大多數用戶不會注意到公司名稱，在使用EV和標準DV（Domain Validated域驗證）證書的站點上也沒有任何不同的行為。一部分OV（Organizational Validated，組織驗證）證書做了一些檢查，但沒有在瀏覽器中給出額外的提示，這使得它們在技術層面上基本沒有意義（盡管CA會提供額外的支持和擔保服務）。
在撰寫本書時，Google Chrome團隊正在研究和試驗這些安全提示[34]，試圖刪除不必要的信息，包括協議名（http和https）、www前綴，甚至掛鎖本身（假設HTTPS是標準情況，那么應該明確將HTTP標記為不安全的）。該團隊還在考慮是否要刪除EV。[35]
HTTPS是基于HTTP構建的，幾乎可以與HTTP協議無縫銜接。它默認在不同的端口上服務（使用443端口，而HTTP的默認端口是80）。它有一個不同的URL協議名（https://而不是http://），但除了加密和解密本身以外，它并沒有從根本上改變HTTP的語法或消息格式。
當客戶端連接到HTTPS服務器時，它將經歷協商階段（或者叫TLS握手）。在此過程中，服務器提供公鑰，客戶端和服務器協商所使用的加密方法，然后協商接下來要使用的共享密鑰。（公鑰加密很慢，因此公鑰僅用于協商共享密鑰。為了更好的性能，可用共享密鑰加密后續的消息。）第4章（4.2.1節）將詳細討論TLS握手。
建立HTTPS會話后，將交換標準HTTP消息。客戶端和服務器在發送消息之前加密消息，在接收之前解密消息。但是對于普通的Web開發者或服務器管理員來說，在配置完成后，HTTPS和HTTP沒有區別。除非你要查看通過網絡發送的原始信息，否則對你來講一切都是透明的。HTTPS封裝標準HTTP請求和響應，而不是用其他協議取代HTTP。
HTTPS是一個很大的主題，詳細討論超出了本書的范疇。在后面的章節中會再次對其做簡要介紹，因為HTTP/2給它帶來了一些變化。但就目前而言，重要的是要知道HTTPS的存在，并且在比HTTP更低的層面（TCP和HTTP之間）工作。除非你自己查看加密消息，否則你將看不到HTTP和HTTPS之間的真正區別。
對于使用HTTPS的Web服務器，你需要一個能夠支持HTTPS加密和解密的客戶端，因此你無法再使用Telnet將示例HTTP請求發送到這些服務器。OpenSSL提供了一個s_client命令，可使用該命令將HTTP命令發送到HTTPS服務器，和使用Telnet類似：
現在這些命令行工具已經完成了它們的歷史使命，在下一節中，我們將簡要介紹一些瀏覽器工具，它們提供了一種更好的方式來查看HTTP請求和響應。