Https工作原理＆TLS握手機制

@Kyunban Wong

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HTTPS是在HTTP的基礎上提供了資料加密的支援，儲存了資料的私密性、完整性，並且可以用來認證客戶端和服務端的身份。

在普通的HTTP中，資料是明文傳輸的,很容易出現中間人偽裝資料，面對客戶端偽裝成服務端，面對服務端偽裝成客戶端，進行竊取資料。

在HTTPS中則使用了**非對稱公鑰機制，**對資料進行了加密，又能驗證對方身份，基本避免中間人攻擊。

HTTPS的加密是通過TLS（Transport Layer Security)安全傳輸層協議來實現的。在客戶端和服務端正常通訊之前，會有一個握手過程(這個握手過程會根據Key交換演算法的不同而不同，如RSA，Diffie Hellman，以下的講解以RSA為例，由伺服器提供單向認證（也就是存在雙向認證的）)：

1. 首先，瀏覽器發起ClientHello訊息，訊息中包括：TLS版本、加密演算法集、隨機數（客戶諯產生）；
2. 接著，伺服器響應一個ServerHello訊息，訊息中包括：TLS版本、加密演算法集、隨機數（伺服器產生）；
3. 再接著，伺服器繼續傳送一個Certificate訊息，附加伺服器的證書；
4. 最後，伺服器傳送一個ServerHelloDone訊息；
5. 瀏覽器在收到伺服器發來的證書後，驗證是否是受信任的機構簽發的，是否是真實的伺服器；
6. 認證伺服器的身份後，瀏覽器使用證書中附帶的公鑰生成premaster secret作為ClientKeyExchange，並使用公鑰加密生成的premaster secret傳給伺服器；
7. 伺服器接著使用私鑰解密得到premaster secret；
8. 然後，瀏覽器和伺服器使用premaster secret和之前收到的對方的隨機數生成相同的master key,用於加密和解密後續所有的通訊；
9. 接著，瀏覽器向伺服器傳送ChangeCipherSpec訊息，然後傳送用master key加密的Finished訊息；
10. 伺服器接收並驗證，接著伺服器向瀏覽器傳送ChangeCipherSpec訊息，然後傳送用master key加密的Finished訊息；
11. 瀏覽器接收並驗證。至此TLS握手完成。