1. 什么是https
HTTPS叫做Hyper Text Transfer Protocol Secure，它是一种安全的超文本传输协议。下面的图片对比了http和https的区别。
可以看到，http传输的是明文数据，而https传输的是加密数据，因此https可以防止黑客读取和修改传输的数据。https在客户端和服务器之间建立了一个加密连接，这个加密连接使用Secure Socket Layer （SSL）协议或Transport Layer Security（TLS）协议。
- SSL：（Secure Socket Layer，安全套接字层），为Netscape所研发，用以保障在Internet上数据传输之安全，利用数据加密(Encryption)技术，可确保数据在网络上之传输过程中不会被截取。当前版本为3.0。
- TLS：(Transport Layer Security，传输层安全协议)，用于两个应用程序之间提供保密性和数据完整性。TLS 1.0是IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组）制定的一种新的协议，它建立在SSL 3.0协议规范之上，是SSL 3.0的后续版本，可以理解为SSL 3.1.
1.2 Secure Socket Layer（SSL）
SSL是标准的加密传输协议，https本质上是通过SSL传输http。通过SSL证书，SSL在客户端和服务器之间建立一个加密连接，SSL证书也被称为数字签名。
1.3 http和https的区别
| http | https |
| 传输明文数据 | 传输加密数据 |
| 默认是80端口 | 默认是443端口 |
| 不安全 | SSL安全协议 |
| url以 http:// 开头 | url以 https:// 开头 |
1.4 https的优点
- 安全传输：客户端和服务器之间建立一个加密的连接。
- 数据完整性：因为数据是加密的，所以即使黑客截取了信息，也无法读取数据或者修改伪造数据。
- 传输更快：相对手动加密数据然后通过http传输，https传输的数据更小，更快。
- SEO：提升网站的SEO排名。
- 未来：https是网络传输的未来，越来越多网络传输都从http转到https。
2. SSL是如何工作的
SSL传递数据的两个基本概念：
- Asymmetric Cryptography：非对称加密
- Symmetric Cryptography：对称加密
2.1 Asymmetric Cryptography
Asymmetric Cryptography（非对称加密），它有两个密钥：公钥和私钥。私钥是保密的，公钥是公开的。用其中的一个密钥加密的数据，只能用对应的配对密钥解密。
SSL使用非对称加密发起连接，被称为SSL握手，握手成功就建立连接。常用的非对称加密算法有：EIGamal, RSA, DSA, Elliptic curve techniques 和 PKCS。
2.2 Symmetric Cryptography
Symmetric Cryptography（对称加密）的加密过程和解密过程使用同一个密钥。
SSL握手成功后，客户端和服务器端都会拿到当前的session key。这个session key就是它们通讯的密钥，SSL使用这个session key对称加密、解密客户端和服务器端之间的数据。常用的对称加密算法有：AES-128, AES-192 和 AES-256。
2.3 https通过SSL发送数据
https连接分为两步：先SSL握手，然后传递数据。
2.4 SSL握手
SSL握手，是为了验证server，然后把session key安全的发给server。
- 客户端给服务器发送一个消息，包含客户端的SSL版本，密码设置以及session数据。
- 服务器返回消息，包含server的SSL版本，密码配置，包含公钥的SSL证书文件以及session数据。
- 客户端通过公钥验证服务器，如果验证失败则抛出错误，连接失败；如果认证成功，进入第4步。
- 客户端创建一个session key，使用SSL证书的公钥加密session key，然后发送给服务器。
- 服务器使用SSL证书的私钥解密session key，然后服务器使用session key加密并发送一个应答消息，告知客户端我们可以通讯了。
2.5 真实的数据传输
SSL握手之后，客户端和服务器都拥有session key，之后的数据传输都是通过session key加密和解密，SSL证书中的公钥和私钥就没用了。使用对称加密（session key）传输数据的原因是：相对于非对称加密，对称加密简单，速度快，消耗更少的计算资源。
3. 参考
- HTTPS Tutorial：https://www.tutorialsteacher.com/https (主要内容从这里翻译而来)
- SSL/TLS原理详解：https://segmentfault.com/a/1190000002554673