HTTP 和 HTTPS 之間除了安全性區別外，還有哪些區別

來源：waynblog

HTTP 和 HTTPS 是兩種常見的網路協議，它們都是用於在瀏覽器和伺服器之間傳輸資料的。但是，它們之間也有一些重要的區別，這些區別涉及到資料的安全性、傳輸效能、使用成本和搜尋排名等方面。本文將從以下幾個方面來介紹 HTTP 和 HTTPS 的區別，本文內容大綱如下：

資料的安全性

HTTP 協議是一種明文傳輸協議，它不對資料進行任何加密或驗證，這意味著任何人都可以在網路上截獲、檢視或修改 HTTP 傳輸的資料，這就存在很大的安全風險，尤其是對於一些敏感的資訊，如使用者名稱、密碼、銀行卡號、身份證號等。

HTTPS 協議是一種安全傳輸協議，它在 HTTP 的基礎上增加了 SSL/TLS 層，SSL/TLS 是一種加密和認證技術，它可以對資料進行加密、解密、簽名和驗證，這樣就可以保證資料的機密性、完整性和身份真實性，防止資料被第三方竊取或篡改。

如上圖，HTTPS 流程包含握手和後續的資料傳輸，握手的目的是為了客戶端與服務端協商加密演算法等引數。

HTTPS 協議的工作原理大致如下：

1. 客戶端首次請求伺服器，告訴伺服器自己支援的協議版本，支援的加密演算法及壓縮演算法，並生成一個隨機數（client random）告知伺服器。

客戶端需要提供的資訊：

• 支援的協議版本，如 TSL1.0 版本
• 客戶端生成的隨機數，用以稍後生成對稱金鑰
• 支援的加密演算法；支援的壓縮方法等

1. 伺服器確認雙方使用的加密方法，並返回給客戶端證書以及一個伺服器生成的隨機數（server random）

伺服器需要提供的資訊：

• 協議的版本
• 加密的演算法
• 伺服器生成的隨機數
• 伺服器證書

1. 客戶端收到證書後，首先驗證證書的有效性，然後生成一個新的隨機數（premaster secret），並使用數字證書中的公鑰，加密這個隨機數，傳送給伺服器。

客戶端會對伺服器下發的證書進行驗證，驗證透過後，客戶端會再次生成一個隨機數（premaster secret），然後使用伺服器證書中的公鑰進行加密，以及放一個 ChangeCipherSpec 訊息即編碼改變的訊息，還有整個前面所有訊息的 hash 值，進行伺服器驗證，然後用新秘鑰加密一段資料一併傳送到伺服器，確保正式通訊前無誤。

1. 伺服器接收到加密後的隨機數後，使用私鑰進行解密，獲取這個隨機數（premaster secret）。

2. 最後，伺服器和客戶端根據約定的加密方法，使用前面提到的三個隨機數（client random, server random, premaster secret），生成對稱金鑰，用來加密接下來的整個對話過程。服務端用對稱金鑰加密響應資料傳給客戶端，客戶端用對稱金鑰解密響應資料，得到明文資料。

傳輸效能

要討論傳輸效能，需要針對不同的 HTTP 版本做說明，

HTTPS VS HTTP 1.1

在 HTTP 1.1 中，HTTP 1.1 的效能比 HTTPS 還要好一些，主要是因為 HTTPS 只是在 HTTP 1.1 協議上增加了 SSL/TLS 層，沒有其他方面的修改。

增加了 SSL/TLS 層後，需要額外的加密和解密的過程，這會增加資料的處理時間和傳輸時間，同時也會消耗更多的 CPU 和記憶體資源。另外 HTTPS 協議還需要進行證書的驗證和金鑰的協商，這也會增加連線的建立時間。

HTTP 1.1 連線建立過程只需要進行 TCP 的三次握手，而 HTTPS 協議的連線建立過程還需要進行 SSL/TLS 的握手，這會多出至少 6 次的往返時間（RTT）。

因此，HTTPS 的連線建立時間要比 HTTP 1.1 的連線建立時間長得多。

HTTP 2 VS HTTP 1.1

HTTP 2 比起 HTTP 1.1 的效能提升就比較多了，主要有以下幾點。

二進位制分幀

HTTP 2 使用二進位制分幀，可以減少資料的大小和格式的複雜度，提高資料的傳輸效率。

它主要修改了 HTTP 1.1 的報文傳輸格式。HTTP 1.1 以換行符作為純文字的分隔符，而 HTTP 2 將所有傳輸的資訊分割為更小的訊息和幀，並採用二進位制格式對它們編碼，這些幀對應著特定資料流中的訊息，他們都在一個 TCP 連線內複用。

多路複用

HTTP 2 支援多路複用，可以在一個連線上併發傳輸多個請求和響應，避免了隊頭阻塞和重複建立連線的開銷。

HTTP 2 可以在共享 TCP 連線的基礎上同時傳送請求和響應。HTTP 訊息可以被分解為獨立的幀，而不破壞訊息本身順序的情況下交錯發出去，在另一端根據流識別符號和首部將他們重新組裝起來。透過多路複用技術，可以避免 HTTP 舊版本的訊息頭阻塞問題，極大提高傳輸效能。

首部壓縮

HTTP 2 支援首部壓縮，可以減少資料的傳輸量，節省了網路的頻寬。

HTTP 2 使用了 HPACK 演算法來壓縮頭欄位，這種壓縮格式對傳輸的頭欄位進行編碼，減少了頭欄位的大小。同時，在兩端維護了索引表，用於記錄出現過的頭欄位，後面在傳輸過程中就可以傳輸已經記錄過的頭欄位的索引號，對端收到資料後就可以透過索引號找到對應的值。對比 HTTP 1.1 使用文字的形式傳輸訊息頭，HTTP 2 的首部壓縮可以減少請求資源大小。

HTTP 2 缺點

說了這麼多 HTTP 2 的優點，那 HTTP 2 的缺點我們也需要清楚。

• HTTP 2 建立連線的延時：HTTP 2 仍然基於 TCP 協議，因此需要進行 TCP 的三次握手和 TLS 的握手，這會消耗一定的時間，影響資料的傳輸效率。
• HTTP 2 隊頭阻塞沒有徹底解決：HTTP 2 雖然支援多路複用，可以在一個連線上併發傳輸多個請求和響應，但是如果其中一個資料流發生了丟包或延遲，那麼整個 TCP 連線都會受到影響，導致後續的資料流也被阻塞。
• HTTP 2 多路複用容易超時：HTTP 2 的多路複用技術使得多個請求其實是基於同一個 TCP 連線的，那麼如果某一個請求的處理時間過長，那麼多個請求都可能超過客戶端的超時時間，導致請求失敗。

HTTP 3 VS HTTP 2

HTTP 3 相比 HTTP 2 的提升可以說是全方位的，底層的傳輸協議由 TCP 協議改為使用基於 UDP 協議的 QUIC 協議，在應用層實現了擁塞控制、可靠傳輸的特性。

優點

HTTP 3 的優點主要體現在它使用了 QUIC 協議，可以減少握手的延遲，提高連線的穩定性，支援更高效的多路複用，以及更好的適應網路變化等

缺點

HTTP 3 的缺點主要體現在它仍然存在一些相容性和穩定性的問題，有時候甚至會比 HTTP 2 稍微慢一點。這可能是由於擁塞控制演算法的不同，或者是由於網路裝置和防火牆對 UDP 的限制或過濾所導致的。

大家可以看到不同 HTTP 版本之間的效能差異是很大的。HTTP 2 和 HTTP 3 都是預設建立在 HTTPS 之上的。所以如果想要更高的 HTTP 協議傳輸效能的話，可以使用 HTTP 2 或者 HTTP 3 協議。

使用成本

HTTP 的使用成本比起 HTTPS 而言就低的多了，主要是因為 HTTPS 協議需要申請和維護數字證書，這通常需要一定的費用，而且證書的有效期有限，需要定期更新

在業務開發中一個阿里雲 HTTPS CA 的企業級證書一年的價格通常需要幾千人名幣.

另外，HTTPS 也需要消耗一丟丟的伺服器資源，因為 TLS 層的加密和解密過程也需要 CPU 參與計算。

與之相比，HTTP 不需要申請和維護數字證書，也不需要更多的伺服器資源，所以說 HTTP 協議的使用成本更低。

搜尋排名

HTTPS 協議的搜尋排名優於 HTTP 協議，主要是因為 HTTPS 協議可以提高使用者的信任度和安全感，從而提高使用者的訪問量和停留時間，這些都是搜尋引擎最佳化（SEO）的重要因素。

另外，一些主流的搜尋引擎，如 Google 和百度，也明確表示，HTTPS 協議是搜尋排名的一個重要權重指標，也就是說，HTTPS 網站比 HTTP 網站在搜尋排名中更有優勢。

HTTP 協議由於安全性較差，可能會導致使用者的流失和不滿，從而影響使用者的訪問量和停留時間，這些都會降低搜尋引擎最佳化（SEO）的效果。而且，HTTP 協議也沒有得到搜尋引擎的青睞，因此 HTTP 協議的搜尋排名較低。

綜上所述，HTTPS 協議在安全性和搜尋排名方面有明顯的優勢，而 HTTP 協議只是在成本控制方面會好一點。

隨著網際網路的發展，HTTPS 協議已經成為越來越多網站的選擇，而 HTTP 協議已經逐漸被淘汰。因此，建議網站的開發者和運營者儘快將 HTTP 協議升級為 HTTPS 協議，以提高網站的安全性和競爭力。