网址前的"S"到底藏了什么秘密？一文看懂HTTP与HTTPS的生死较量

大家好！

咱们平常输入网址时，有些网站开头输入"http://",有些网站输入"https://"，这两种输入有什么区别呢？这篇文章我带大家深入探讨这两种协议的工作原理、核心特点以及它们之间的主要区别。

这里我先简单介绍下，在互联网基础中有两种最常用的数据传输协议——HTTP（超文本传输协议）和HTTPS（安全超文本传输协议），它们对信息交流和网站访问至关重要。尽管它们有许多相似之处，但在安全性等方面存在一些关键差异。咱们往下看~

一、简述

HTTP（全称为超文本传输协议，Hyper Text Transfer Protocol）是一种用于在互联网传输超文本的协议。作为互联网上应用最广泛的网络协议，HTTP是客户端和服务器之间请求和应答的标准（基于TCP协议），主要用于从Web服务器向本地浏览器传输数据。它在提高浏览器性能和减少网络传输方面发挥了重要作用。

HTTPS（安全超文本传输协议）可以看作是HTTP的安全版本，它在HTTP协议之上加入了SSL（安全套接字层）层。HTTPS的安全基础来自于SSL，因此其加密细节依赖于该协议。HTTPS的主要功能有两个：一是建立一个安全的信息通道，以确保数据传输的安全性；二是验证网站的真实性。

与HTTP以明文方式传输内容不同，HTTPS通过加密来保护数据，这意味着如果攻击者尝试截取Web浏览器与网站服务器之间的传输报文，他将无法轻易读取其中的信息。因此，HTTP并不适合传输敏感信息，如资金账户、密码等。为了弥补这一不足，HTTPS应运而生。它在HTTP的基础上引入了SSL协议，通过证书验证服务器身份，并对浏览器与服务器之间的通信进行加密，从而确保数据的安全传输。

二、HTTP 与 HTTPS 的区别

HTTP（超文本传输协议）和HTTPS（安全超文本传输协议）之间存在多项关键区别，特别是在安全性和数据传输方式上。由于HTTP传输的数据是明文的，因此在信息安全方面相对较弱。而HTTPS通过引入SSL（安全套接字层）协议，为HTTP的传输数据提供了加密保护，从而提高了安全性。以下是二者的主要区别：

1. 证书申请与费用

HTTPS：在使用HTTPS时，网站管理员需要向受信任的证书颁发机构（CA）申请安全证书。这些证书用于验证网站的身份并确保加密通信。虽然有一些免费证书可供选择，但大多数情况下，商业证书需要支付一定的费用，具体金额取决于证书类型和颁发机构。
HTTP：不需要任何形式的证书，因此没有相关的费用。

2. 数据传输方式

HTTP：所有通过HTTP传输的数据都是以明文形式发送，这意味着任何人都可以轻易地截获和读取这些数据，极其不安全，尤其是在传输敏感信息时，如密码和个人信息。
HTTPS：通过SSL协议，HTTPS对传输数据进行加密，确保信息在传输过程中不会被窃取或篡改。这种加密使得即使数据被截获，攻击者也无法解读其中的内容，显著提高了通信的安全性。

3. 连接方式与端口

HTTP：使用的是80端口，连接方式简单且无状态。这意味着每个请求都是独立的，服务器不会保留关于客户端的任何信息。
HTTPS：使用443端口，在建立连接时会使用SSL/TLS协议进行安全握手，然后再进行数据传输。这种连接方式不仅提供了加密，还允许进行身份认证，从而增强了整体安全性。

4. 状态管理

HTTP：由于其无状态的特性，HTTP协议不保留用户的会话信息，每次请求都是独立的。这可能导致用户体验上的不便，尤其是在需要持续会话的应用中（如电子商务网站）。
HTTPS：虽然本质上仍然是无状态的，但SSL/TLS的加入使得HTTPS在身份验证和数据保护方面更加复杂和可靠，能够有效管理用户会话并提供更好的安全保障。

三、HTTPS 的工作原理

1. 建立连接

当用户在浏览器中输入一个HTTPS网址时，浏览器会向该网站的服务器发送请求，试图建立安全的连接。

2. SSL/TLS握手

在连接建立过程中，浏览器和服务器会进行一系列的步骤称为“握手”，以协商加密参数和验证身份。这个过程主要包括以下几个步骤：

客户端Hello

浏览器（客户端）向服务器发送一个“Hello”消息，其中包含支持的SSL/TLS版本、加密算法列表、随机数等信息。

服务器Hello

服务器回应一个“Hello”消息，选择一个支持的SSL/TLS版本和加密算法，并返回自己的随机数。

证书交换

服务器将其数字证书发送给客户端。该证书包含公钥及由受信任的证书颁发机构（CA）签名的信息，证明网站的真实性。

证书验证

客户端检查服务器的证书，确认其是否有效、未过期并由受信任的CA签名。如果证书有效，客户端会提取公钥。

生成会话密钥

客户端使用服务器的公钥加密一个随机生成的会话密钥，并将其发送给服务器。只有服务器能用其私钥解密这个会话密钥。

3. 加密通信

一旦握手完成，客户端和服务器就可以使用会话密钥进行加密通信。会话密钥是对称加密密钥，用于加密和解密传输的数据。通过这种方式，即使数据被截获，攻击者也无法解读数据内容。

4. 数据传输

在加密通道建立后，客户端和服务器之间的数据传输开始。所有传输的数据都经过加密，确保数据在传输过程中不被篡改或窃取。

5. 连接结束

当数据传输完成后，客户端和服务器可以通过发送“关闭通知”来安全地终止连接。此时，双方都会清除与该连接相关的会话密钥和状态信息。

四、HTTPS的优点与缺点

优点

数据加密：HTTPS通过SSL/TLS协议对数据进行加密，使得在传输过程中信息不易被截取或篡改。这对于保护用户隐私和敏感信息（如密码、信用卡信息等）至关重要。
身份验证：HTTPS使用数字证书来验证网站的真实性，确保用户连接的是合法的网站，而不是伪造的钓鱼网站。这增强了用户对网站的信任。
数据完整性：HTTPS通过校验和机制保证数据在传输过程中未被篡改。如果数据在传输过程中被修改，接收方可以检测到这一点，从而防止恶意攻击。
SEO优势：搜索引擎（如Google）更倾向于排名使用HTTPS的网站，从而提高网站在搜索结果中的可见性。这意味着使用HTTPS的网站可能获得更多的访问量。
浏览器警告：现代浏览器会对使用HTTP的网站发出警告，提醒用户该网站不安全。而HTTPS则不会出现这样的警告，有助于提升用户体验。

缺点

性能开销：HTTPS相较于HTTP会产生额外的性能开销，包括加密和解密过程、握手时间等。在某些情况下，这可能导致页面加载速度变慢。
证书成本：尽管现在有免费的证书选项，但许多商业证书仍需支付费用，尤其是在需要更高信任度的情况下（如EV证书）。
实施复杂性：对于某些网站和开发者来说，设置和管理HTTPS可能比HTTP更复杂。需要正确配置服务器、管理证书更新等。
依赖于证书颁发机构（CA）：HTTPS的安全性依赖于受信任的证书颁发机构，如果CA受到攻击或其根证书被列入黑名单，可能会影响大量网站的安全性。
中间人攻击的可能性：尽管HTTPS提供了很高的安全性，但如果SSL/TLS配置不当，或者存在其他安全漏洞，仍然可能遭受中间人攻击。

总结下，HTTP 和 HTTPS 之间的主要区别在于安全性。随着网络安全意识的增强，越来越多的网站开始采用 HTTPS，以保护用户数据和提高用户信任度。对于用户而言，访问 HTTPS 网站更能保障个人信息的安全。因此，在选择网站时，优先考虑使用 HTTPS 的网站是一个明智的选择。

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