今天我们来聊一聊HTTPS证书，本来权威的名称是"数字证书"，但是本文讲的范畴主要是站点的加解密，与https协议强相关，所以称为HTTPS证书。

提到HTTPS证书，我们能想到些什么？

• https更安全，加密通信内容
• https加密依赖证书
• 是非对称加密
• 8080 + 443端口
• http + ssl = https
• ......

上面列举的这些，大概就是我们提到HTTPS证书的第一印象。或许很多人完全小白，对这些概念一概不知，连HTTPS比HTTP更安全都不知道，那就耐心听我讲下去好了。

首先呢，打开天翼云开发者社区，我们看到Address栏前面有一把锁，如下图：

这个就表示这个站点是https的站点，通信是安全的。与之相对的，传统的http开头的站点就是不安全的。那么安全指代的范围是啥呢，即具体对什么安全，对什么不安全呢？

第一，对传输的内容不安全；第二，网页可被篡改。

为啥Http不安全？

你们知道一个叫WireShark的软件么，它既可以抓包，也可以回放包。抓包，抓的是什么包？数据包。不说邮件协议和数据库协议，我们这里只讲浏览器发起的请求，普通站点的请求过程。数据包指的就是你在站点上操作，发起的请求和服务器给的响应的内容的二进制形式。这些二进制内容可以被组织成人类可接受的形式，展示出来。

举个很简单的例子，多年以前QQ空间盛行的时候，你，是个女神，往你的QQ空间上传了许多不那么想被人看见的照片，但是呢，很多人又特想得到这些照片。怎么得呢，某人的表哥在电信公司上班，他就可以得。他怎么得呢？

我们都知道，我们要想上网，几种方式，流量和WiFi嘛，或者是网线直接接入电脑。而为我们提供上网服务的是谁呢，就是这些运营商，移动联通电信啥的。可能流量不好理解，网线最好理解了，你给你的QQ空间上传了一张照片，也就是一个将照片从本地迁移到QQ空间的提供商腾讯的电脑上的过程。怎么过去呢，计算机会将你的照片转成二进制形式，然后按个发送键，他就顺着你电脑的网线，经过几个路由器交换机，再经过埋在地下的光纤，等等等等，最后到达腾讯的服务器。当然，传输过程中肯定不是二进制了，毕竟光纤可不认识什么二进制，他们认识的只是电流信号。电流的一开一关，也就是二进制的一下0一下1的，最后这堆二进制就跑到了腾讯电脑上了。顺口说下，这堆二进制怎么还原成你能接收的图片的呢，不是有很多种图片格式么，JPG、PNG啥的，不同的格式代表不同的解密方式，就是根据这种指定的规则去还原的。

好的，废话（专业的）说了这么多，回头来讲讲为啥人家可以看得到你的照片。刚刚讲到数据传输过程中，会经过交换机，这些交换机一定会包含电信机房里的一台，很多交换机都有一个镜像拷贝的功能，就是这个端口的流量可以在另外个端口完全得到，所以人家都拿到你传输的完整数据了，想做点儿啥不行呢，嗷。

你或者说了，电信怕没那么多坏淫，国家查严点儿，或者对这些交换机管控好，不就可以避免了么，为啥一定需要Https呢？此言差矣，那是有关系的才去找交换机开流量呢，那么多没关系的呢？就只有刻苦努力，扫描肉鸡，寻找端口，植入木马，抓取数据。反正呢，只要你的电脑能联网，人家就可以很容易获取到你的数据。反正我说，你信就好了。

那么，你的手机空间又不足，你就得把部分照片甩到QQ空间，怎么办呢？你可以说，拿个WinRAR软件，压缩加密一下，设置个倍儿复杂的密码，然后上传给天翼云盘，是不是就心安好多了呢。好吧，暂且认为这个方式可行。

为啥需要HTTPS？

我们讲讲刚刚为啥我说"暂且可行"，刚刚的方案有些啥问题？第一，为了不让人家看，你只能将文件对给百度云盘，这都变更目的地了，你的照片可能想对部分QQ好友可见的，哦豁，不行了，人家QQ空间支持照片啊，不支持zip格式的文件；第二，如上，我是表哥，我拿到了你的数据包，zip格式的，加了密，虽然是麻烦了点儿，但是如果破解了，我可以拿着照片去卖钱啊，反正我时间多。于是，我就一遍遍的试（穷举法），由于我认为我为此得到的收益值得我付出的时间和精力，那么我就会用这种笨方法（这就是网络攻防的收益代价比）。然后你在压缩时输入密码，又被人家穷举着破解了，这种加密方式成为对称加密（加密密码和解密密码是一个），人家猜到你的密码了，就可以解。

为啥需要https呢？因为https是非对称加密，即使他耗尽精力，穷其一生，也无法破解，完美！

有了https，你在网页上输入的密码，聊天信息，接头地点，都可以隐蔽下来，从此网页通信的内容都是很难被破解的了。

对称VS非对称加密

刚刚讲到，https是非对称加密，所以安全，接下来我们讲讲这俩有啥区别。

常见的对称加密算法有，DES/3DES/AES，他们的特征是，加密和解密的密钥是同一个。反之，非对称加密就是，加解密的密钥不是同一个。下图摘抄自网上：

 RSA算法原理

为啥加解密的密钥不是同一个，就安全了呢？ 先复习下数论的知识，我们知道数论里有个叫素数（质数）的概念，即只能被1和本身整除的数。那么两个质数的乘积，因子除了1，也只有这两个质数，因为这俩因子是不可再被分解的。

所以我们将两个非常大的素数的乘积作为公开的密钥（简称公钥）发布出去，这两个素数本身自己悄悄保存着，然后拿着公钥对内容加密，并且规定只能用私钥解密，是不是人家就很难解密呢？我们来测试一下，首先在百度搜索质数发生器，找个可以生成素数的站点，如下：

然后你试着写一段代码，将这两个素数相乘，然后求它们的因子，代码如下：

 1 public static void main(String[] args) {
 2         long val = 3330L;
 3         printExecuteTime(val);
 4     }
 5     
 6     
 7     public static void printExecuteTime(long val) {
 8         System.out.println("给定一个数字: " + val + ",开始找公因数：");
 9         for (long i = 2; i < val; i++) {
10             if (val % i == 0) {
11                 System.out.println(val + "可以被" + i + "整除，商为:" + val / i );
12             }
13         }
14         System.out.println("结束咯.");
15     }

经过测试，循环11位数的数字，需要30秒，去掉求模运算，需要1秒多；12位数的，300秒，去掉求模，11秒；依次翻倍递增。而我们RSA参与运算的质数最少都是128位16进制的，可想而知。

HTTPS概念

说完了加解密原理，我们也就懂得了https安全的基础。那么纠结https是个什么呢？上文我们说到，https是http + ssl，http是啥，ssl是啥？

简单说，HTTP是超文本传输协议，也就是凡是你通过浏览器访问站点，都必须执行的规范。为什么需要这种规范呢？因为网络中传输的东西很多，邮件的，传输的内容必须包含收件人，标题啥的，而站点的，必须得指定访问的域名，请求方式，传参，响应的状态码。应用不同，需要的规范（协议）也不相同，所以HTTP也被称为应用层协议。

而SSL呢，也是一种协议，但它的作用是用作加密的，不是标明应用特征的。它加解密的核心算法就是我们前文提到的RSA，但是不仅限于此，是多种算法的混合，SSL在网络模型中的位置如下：（图来自网络）

上图中提到了另一个概念，TLS。可以理解为SSL V3.1 == TLS V1.0，版本越高，使用的加解密算法越安全，目前SSL低版本已经不推荐使用，被爆出的漏洞较多，其中最多的就是SSL早期使用的对称加密算法RC4，

 上图是列举的两个关于SSL的web漏洞，解决方案通常都是升级SSL到TLS。

证书如何鉴别身份

下图是网上找到的关于证书作用的解释：

关于保密性我们可以理解，但是身份认证和完整性怎么实现的呢？这就关系到刚刚讲非对称加密和对称加密里，我漏掉的算法，sha和md5这两个信息摘要算法。对hash算法有了解的朋友应该知道，哈希的几大特性：

• 任意长度输入，固定长度输出
• 不可逆
• 性能极快
• 不易hash冲突

怎么做到的呢？简单说原理就是，按规律截取输入中的指定处的字符，经过一定运算，输出成固定长度的输出，当结果的位数足够，两个不同输入输出结果一样（hash冲突了）的可能性就越低。

而鉴别两个输入是否一致，就看两个输入生成的hash值是否一样；而怎么保证完整性呢，就是将输入和输出同时发给另一个人，另一个人用hash算法对接收到的输入进行运算，看结果和接收到的输出是否一致，不一致说明文件篡改过。

https证书也就是利用的这个原理，做的身份验证。linux系统上有个命令，叫md5sum，用于快速生成某文件的md值，原理一样。

由于篇幅实在太长，证书的制作和通信过程等内容放在下一篇讲解。