HTTPS

HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure）就是 HTTP 的"安全增强版"。

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[!info] related notes

所属 MOC: http-and-frontend-networking-moc

语义总览: http

TLS 握手: HTTPS/TLS 握手（TLS 1.2 示例）

TLS 断开: HTTPS/TLS 断开（close_notify）

网络 MOC: computer-networking-moc

HTTPS

HTTPS = HTTP + TLS/SSL。HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure）是在 HTTP 下层加入 TLS（Transport Security Layer）加密层，在不改变 HTTP 语义的前提下，提供机密性（防窃听）、完整性（防篡改）和身份认证（防冒充）三大安全保障。

TLS 握手概述（以 TLS 1.2 为例）

客户端                                          服务器
  |                                               |
  |--- ClientHello -----------------------------> |  ① 支持的 TLS 版本、密码套件列表、随机数 ClientRandom
  |                                               |
  |<-- ServerHello + Certificate + ServerHelloDone |  ② 选定密码套件、随机数 ServerRandom、服务器证书
  |                                               |
  |--- 验证证书、生成 PreMasterSecret -----------> |  ③ 用服务器公钥加密 PreMasterSecret
  |    (用服务器公钥加密发送)                       |
  |                                               |
  |    双方用 ClientRandom + ServerRandom +         |
  |    PreMasterSecret 推导出对称密钥（MasterSecret）|
  |                                               |
  |--- ChangeCipherSpec + Finished -------------> |  ④ 切换到加密通信
  |<-- ChangeCipherSpec + Finished -------------- |
  |                                               |
  === 后续所有 HTTP 数据通过对称加密传输 ===

握手过程本质上完成了两件事：验证身份（通过证书）和协商密钥（通过非对称加密交换对称密钥）。

证书链

HTTPS 的身份认证依赖 X.509 数字证书，形成信任链：

根证书（Root CA）
  ↑ 颁发
中间证书（Intermediate CA）
  ↑ 颁发
服务器证书（Server Certificate）
  - 包含域名、公钥、有效期、签名

层级	说明	存储位置
根 CA	自签名，预装在操作系统/浏览器中	受信任根证书存储
中间 CA	由根 CA 签发，隔离根 CA 风险	服务器在 TLS 握手时发送
服务器证书	绑定域名和公钥	服务器在 TLS 握手时发送

验证过程：客户端从服务器证书开始，逐级向上验证签名，直到找到受信任的根证书。

TLS 1.2 vs TLS 1.3

特性	TLS 1.2	TLS 1.3
握手往返次数	2-RTT	1-RTT（甚至 0-RTT）
密钥交换	RSA / DHE / ECDHE	仅 ECDHE / DHE（去除 RSA 密钥交换）
密码套件数量	大量（含不安全的）	精简至 5 个
前向保密	可选（需用 DHE/ECDHE）	强制前向保密
0-RTT	不支持	支持（有重放风险）
已移除算法	—	RC4, 3DES, MD5, SHA-1, 静态 RSA 等

TLS 1.3 的核心改进：更快（握手更少往返）、更安全（强制前向保密、移除弱算法）、更简洁。

HSTS

HSTS（HTTP Strict Transport Security）：服务器通过响应头告诉浏览器”以后只能用 HTTPS 访问我”。

Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains; preload

指令	说明
`max-age`	浏览器记住此策略的秒数（31536000 = 1 年）
`includeSubDomains`	策略适用于所有子域名
`preload`	申请加入浏览器内置的 HSTS 预加载列表

作用：防止首次访问时的 SSL 剥离攻击（中间人将 HTTPS 降级为 HTTP）。

证书固定（Certificate Pinning）

预先在客户端存储服务器证书或公钥的指纹，握手时对比：

不依赖 CA 体系，即使 CA 被攻破也能检测
Chrome 曾对 Google 域名使用，现已移除（维护成本高）
移动应用中仍常用（pin 住 API 服务器证书）
替代方案：**Certificate Transparency（CT）**日志监控

实用调试命令

# 查看服务器证书信息
openssl s_client -connect example.com:443 -servername example.com

# 查看证书过期时间
echo | openssl s_client -connect example.com:443 2>/dev/null | openssl x509 -noout -dates

# 测试特定 TLS 版本
openssl s_client -connect example.com:443 -tls1_2
openssl s_client -connect example.com:443 -tls1_3

# 查看完整证书链
openssl s_client -connect example.com:443 -showcerts

# 验证证书链
openssl verify -CAfile ca-bundle.crt server.crt

边界与常见误解

HTTPS 不等于安全：它只保护传输层，应用层漏洞（XSS/SQL 注入）仍然存在
HTTPS 不一定慢：TLS 1.3 握手只需 1-RTT，且会话恢复可实现 0-RTT
自签名证书也能加密：但无法验证身份，浏览器会报警告
证书过期后 HTTPS 不会自动降级为 HTTP：浏览器会直接阻止访问（安全策略）
HTTPS 不隐藏域名：TLS 握手时的 SNI 扩展仍会暴露目标域名（除非使用 ECH/ESNI）

HTTPS

TLS 握手概述（以 TLS 1.2 为例）

证书链

TLS 1.2 vs TLS 1.3

HSTS

证书固定（Certificate Pinning）

实用调试命令

边界与常见误解

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