1.4 HTTPS简介
HTTP最初是一个纯文本协议。HTTP消息以未加密的方式通过互联网发送，因此在消息被路由到目的地的过程中，任何一方都可以读取到消息。顾名思义，互联网是一个计算机网络，而不是一个点对点系统。互联网无法控制消息的路由方式，作为互联网用户，你不知道有多少第三方会看到你的消息。HTTP消息的传播路径很广泛，消息被从ISP（Internet Service Provider，网络服务提供商）发送到电信公司和其他组织。由于HTTP消息是纯文本的，因此可以在途中被拦截、读取甚至更改。
HTTPS是HTTP的安全版本，它使用TLS（Transport Layer Security，传输层加密）协议对传输中的消息进行加密，TLS的前身是我们熟知的SSL（Secure Sockets Layer，安全套接字层），如下面的引文所述。
HTTPS对HTTP消息添加了三个重要概念：
• 加密——传输过程中第三方无法读取消息。
• 完整性校验——消息在传输过程中未被更改，因为整个加密消息已经过数字签名，并且该签名在解密之前已通过加密验证。
• 身份验证——服务器不是伪装的。
SSL、TLS、HTTPS和HTTP
HTTPS使用SSL或TLS加密。SSL是由Netscape发明的。SSLv1从未在Netscape之外发布，因此第一个生产版本是1995年发布的SSLv2。1996年发布的SSLv3解决了一些安全漏洞。
由于SSL由Netscape拥有，因此它不是正式的互联网标准，尽管它随后由IETF作为历史文档发布[24]。SSL被标准化为TLS（传输层加密）。TLSv1.0[25]与SSLv3类似，但它们不兼容。TLSv1.1[26]和TLSv1.2[27]分别于2006年和2008年推出，并且它们更加安全。TLSv1.3在2018年被批准为标准[28]。虽然还需要一些时间它才能普及，但它更安全，更高效[29]。
尽管有这些标准化的、更新、更安全的版本可用，许多人还是认为SSLv3已经足够了，所以在很长一段时间内它是事实上的标准，虽然许多客户端已经支持TLSv1.0了。然而，在2014年，在SSLv3中发现了重大漏洞[30]，SSLv3因此被要求停止使用[31]，并且浏览器也停止对它的支持。从这时人们才开始大量向TLS迁移。在TLSv1.0中发现类似的漏洞后，安全专家强烈建议使用TLSv1.1或更高版本[32]。
由于这段历史所造成的影响，人们对这些缩写的用法并不统一。许多人仍然将加密称为SSL，因为它在那么长的一段时间里都是标准。其他人使用SSL/TLS或TLS。有些人试图将其称为HTTPS来避免争论，即使这个术语从严格意义上来讲并不正确。
在本书中，我们将加密称为HTTPS（而不是SSL或SSL/TLS），除非我们专门讨论TLS协议的特定部分。同时，将HTTP的核心语义称为HTTP，无论讨论未加密的HTTP连接，还是加密的HTTPS连接。
HTTPS使用公钥加密，服务器在用户首次连接时以数字证书的形式提供公钥。你的浏览器使用此公钥加密消息，只有服务器可以解密，因为只有它拥有配对的私钥。该系统允许你安全地与网站进行通信，而无须事先知道共享密钥。对于互联网这样的系统，这至关重要，因为每天都会有新的网站和用户。
数字证书由浏览器信任的各种CA（Certificate Authorities，证书颁发机构）发布并进行数字签名，这就是为什么可以验证公钥是否适用于你要连接的服务器。HTTPS的一个重大问题是，它只保证你正在连接到该服务器，而不能保证服务器值得信任。使用相似的域名（如exmplebank.com、examplebank.com），即使使用HTTPS，也可以轻松设置虚假钓鱼站点。HTTPS站点通常在Web浏览器中显示为绿色挂锁，许多用户认为这意味着安全，但其实它仅仅意味着加密。
在发布证书并提供扩展验证证书（称为EV证书）时，一些CA会对网站进行一些额外的审查。该证书加密HTTP流量的方式和普通证书的相同，但在大多数Web浏览器中，该证书会显示公司名称，如图1.4所示。
图1.4 HTTPS浏览器标志
很多人对EV证书的优势提出质疑[33]，主要是因为绝大多数用户不会注意到公司名称，在使用EV和标准DV（Domain Validated域验证）证书的站点上也没有任何不同的行为。一部分OV（Organizational Validated，组织验证）证书做了一些检查，但没有在浏览器中给出额外的提示，这使得它们在技术层面上基本没有意义（尽管CA会提供额外的支持和担保服务）。
在撰写本书时，Google Chrome团队正在研究和试验这些安全提示[34]，试图删除不必要的信息，包括协议名（http和https）、www前缀，甚至挂锁本身（假设HTTPS是标准情况，那么应该明确将HTTP标记为不安全的）。该团队还在考虑是否要删除EV。[35]
HTTPS是基于HTTP构建的，几乎可以与HTTP协议无缝衔接。它默认在不同的端口上服务（使用443端口，而HTTP的默认端口是80）。它有一个不同的URL协议名（https://而不是http://），但除了加密和解密本身以外，它并没有从根本上改变HTTP的语法或消息格式。
当客户端连接到HTTPS服务器时，它将经历协商阶段（或者叫TLS握手）。在此过程中，服务器提供公钥，客户端和服务器协商所使用的加密方法，然后协商接下来要使用的共享密钥。（公钥加密很慢，因此公钥仅用于协商共享密钥。为了更好的性能，可用共享密钥加密后续的消息。）第4章（4.2.1节）将详细讨论TLS握手。
建立HTTPS会话后，将交换标准HTTP消息。客户端和服务器在发送消息之前加密消息，在接收之前解密消息。但是对于普通的Web开发者或服务器管理员来说，在配置完成后，HTTPS和HTTP没有区别。除非你要查看通过网络发送的原始信息，否则对你来讲一切都是透明的。HTTPS封装标准HTTP请求和响应，而不是用其他协议取代HTTP。
HTTPS是一个很大的主题，详细讨论超出了本书的范畴。在后面的章节中会再次对其做简要介绍，因为HTTP/2给它带来了一些变化。但就目前而言，重要的是要知道HTTPS的存在，并且在比HTTP更低的层面（TCP和HTTP之间）工作。除非你自己查看加密消息，否则你将看不到HTTP和HTTPS之间的真正区别。
对于使用HTTPS的Web服务器，你需要一个能够支持HTTPS加密和解密的客户端，因此你无法再使用Telnet将示例HTTP请求发送到这些服务器。OpenSSL提供了一个s_client命令，可使用该命令将HTTP命令发送到HTTPS服务器，和使用Telnet类似：
现在这些命令行工具已经完成了它们的历史使命，在下一节中，我们将简要介绍一些浏览器工具，它们提供了一种更好的方式来查看HTTP请求和响应。