一文带你搞懂 HTTP 和 HTTPS

作者：Barry Yan

2022 年 10 月 07 日
北京
本文字数：1967 字
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1 二者简单介绍和各自在 ISO 七层网络模型中的位置

HTTP：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从 WWW 服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。

HTTPS：是以安全为目标的 HTTP 通道，简单讲是 HTTP 的安全版，即 HTTP 下加入 SSL 层，HTTPS 的安全基础是 SSL，因此加密的详细内容就需要 SSL。

两者在七层网络模型中的位置（图片来源于大涛网络神图）：

2 HTTP 协议报文详解

2.1 发展阶段

HTTP/0.9
0.9 协议是适用于各种数据信息的简洁快速协议，但是远不能满足日益发展的各种应用的需要。0.9 协议就是一个交换信息的无序协议，仅仅限于文字。由于无法进行内容的协商，在双发的握手和协议中，并有规定双发的内容是什么，也就是图片是无法显示和处理的。
HTTP/1.0
HTTP1.0 定义了三种请求方法：GET、POST 和 HEAD 方法
HTTP/1.1(当前主流)
HTTP1.1 新增了六种请求方法：OPTIONS、PUT、PATCH、DELETE、TRACE 和 CONNECT 方法。
HTTP/2.0
HTTP2.0 大幅度的提高了 web 性能，在 HTTP1.1 完全语义兼容的基础上，进一步减少了网络的延迟。实现低延迟高吞吐量。

2.2 请求方法

2.3 报文格式

wireshark 抓取报文：

请求报文：

响应报文：

由此我们可以看出 HTTP 报文的大致格式：

3 HTTPS 协议报文详解

3.1 区别于 HTTP 的主要作用

HTTPS 协议的主要作用可以分为两种：

建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全
确认网站的真实性

3.2 报文格式

HTTPS 的协议名称并不是 HTTPS，而是 TSL，我们再次利用 whireshark 进行抓包：

我们点开一个报文组可以发现，TLS 的上层就是 HTTP，并且利用了 SHA-256 加密算法进行了加密。

3.3 TLS 和 SSL

我们经常说，HTTPS=HTTP+SSL/TLS，那么我们就来一探究竟，什么是 TLS 和 SSL

SSL：（Secure Socket Layer，安全套接字层），位于可靠的面向连接的网络层协议和应用层协议之间的一种协议层。SSL 通过互相认证、使用数字签名确保完整性、使用加密确保私密性，以实现客户端和服务器之间的安全通讯。该协议由两层组成：SSL 记录协议和 SSL 握手协议。
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。该协议由两层组成：TLS 记录协议和 TLS 握手协议。

两者区别：

最新版本的 TLS（Transport Layer Security，传输层安全协议）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。在 TLS 与 SSL3.0 之间存在着显著的差别，主要是它们所支持的加密算法不同，所以 TLS 与 SSL3.0 不能互操作。

1．TLS 与 SSL 的差异

1）版本号：TLS 记录格式与 SSL 记录格式相同，但版本号的值不同，TLS 的版本 1.0 使用的版本号为 SSLv3.1。

2）报文鉴别码：SSLv3.0 和 TLS 的 MAC 算法及 MAC 计算的范围不同。TLS 使用了 RFC-2104 定义的 HMAC 算法。SSLv3.0 使用了相似的算法，两者差别在于 SSLv3.0 中，填充字节与密钥之间采用的是连接运算，而 HMAC 算法采用的是异或运算。但是两者的安全程度是相同的。

3）伪随机函数：TLS 使用了称为 PRF 的伪随机函数来将密钥扩展成数据块，是更安全的方式。

4）报警代码：TLS 支持几乎所有的 SSLv3.0 报警代码，而且 TLS 还补充定义了很多报警代码，如解密失败（decryption_failed）、记录溢出（record_overflow）、未知 CA（unknown_ca）、拒绝访问（access_denied）等。

5）密文族和客户证书：SSLv3.0 和 TLS 存在少量差别，即 TLS 不支持 Fortezza 密钥交换、加密算法和客户证书。

6）certificate_verify 和 finished 消息：SSLv3.0 和 TLS 在用 certificate_verify 和 finished 消息计算 MD5 和 SHA-1 散列码时，计算的输入有少许差别，但安全性相当。

7）加密计算：TLS 与 SSLv3.0 在计算主密值（master secret）时采用的方式不同。

8）填充：用户数据加密之前需要增加的填充字节。在 SSL 中，填充后的数据长度要达到密文块长度的最小整数倍。而在 TLS 中，填充后的数据长度可以是密文块长度的任意整数倍（但填充的最大长度为 255 字节），这种方式可以防止基于对报文长度进行分析的攻击。

2．TLS 的主要增强内容

TLS 的主要目标是使 SSL 更安全，并使协议的规范更精确和完善。TLS 在 SSL v3.0 的基础上，提供了以下增强内容：

1）更安全的 MAC 算法

2）更严密的警报

3）“灰色区域”规范的更明确的定义

3．TLS 对于安全性的改进