Java面試突擊為什麼要用HTTPS及它的優點

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前言

說到 HTTPS 相信大部分人都是不陌生，因為目前我們使用的絕大數網站都是基於 HTTPS 的，比如以下這些： 

 那麼問題來瞭，他們為什麼要使用 HTTPS 呢？HTTPS 有哪些過人之處呢？

1.HTTP

在說 HTTPS 之前，我們先要瞭解 HTTP，因為 HTTP 是 HTTPS 通訊的基礎。 HTTP（HyperText Transport Protocol）超文本傳輸協議，它用於傳輸客戶端和服務器端的數據。

 HTTP 使用很簡單也很方便，但卻存在以下 3 個致命問題：

  • 使用明文通訊，內容可以被竊聽。
  • 不驗證通訊方的真實身份，可能會遭到偽裝。
  • 無法證明報文的完整性，很容易被篡改。

鑒於以上問題，所以現在的系統會使用 HTTPS 來替代 HTTP。

2.HTTPS

首先來說，HTTPS 並不是一種新的協議，而是在 HTTP 協議的基礎上添加瞭加密機制 SSL（Secure Socket Layer）或 TLS（Transport Layer Security）。 HTTPS = HTTP + 加密 + 認證 + 完整性保護。

SSL 和 TLS：

SSL（Secure Socket Layer）最早是由瀏覽器開發廠商網景公司開發的，此公司開發瞭 SSL 3.0 及 3.0 之前的版本，之後便將 SSL 交給瞭 IETF（Internet Engineering Task Force）Internet 工程任務組的手中，IETF 以 SSL 3.0 為基礎開發瞭 TLS 1.0，所以可以認為 TLS 是 SSL 的“新版本”。

2.1 解決信任問題

作為 HTTPS 來說，首先要解決的就是信任問題，也就是身份效驗的問題，如果不解決信任問題就會存在服務器偽裝，也就是“中間人攻擊”的問題。 所謂的中間人攻擊指的是，正常情況下本該是客戶端和服務端直接進行交互的，但此處沖出來一個“壞人”（中間人），它包含在客戶端和服務器端之間，用於盜取和篡改雙方通訊的內容，

如下圖所示： 

 HTTPS 解決信任問題采用的是數字證書的解決方案，也就是服務器在創建之初，會先向一個大傢都認可的第三方平臺申請一個可靠的數字證書，然後在客戶端訪問（服務器端）時，服務器端會先給客戶端一個數字證書，以證明自己是一個可靠的服務器端，而非“中間人”。 此時瀏覽器會負責效驗和核對數字證書的有效性，如果數字證書有問題，那麼客戶端會立即停止通訊，如果沒問題才會執行後續的流程，

如下圖所示： 

 有瞭數字證書之後，就可以驗證服務器端的真實身份瞭，這樣就解決瞭“中間人攻擊”的問題，也解決瞭偽裝的問題。

2.2 解決明文傳輸和完整性問題

雖然上面我們已經解決瞭信任問題，然而因為通訊雙方是明文通訊的，所以在通訊時依然存在通訊內容被竊聽的風險，此時應該怎麼辦呢？ 於是我們想到，使用加密來解決信息暴露的問題。

加密的分類

加密主要分為兩大類：對稱加密和非對稱加密。

  • 在對稱加密中，有一個共享秘鑰，通過這把共享秘鑰可以實現信息的加密和信息的解密，它的特點是加密和解密的速度很快，但因為共享秘鑰的問題，一旦共享秘鑰被截獲，那麼所謂的加密和解碼也就是一紙空談瞭。
  • 在非對稱加密中，有一對秘鑰：公鑰和私鑰，使用公鑰可以加密信息，但不能解密信息，使用私鑰可以解密信息。它的特點是服務器端保存私鑰，不對外暴露，隻將公鑰發送給客戶端，而其他人即使拿到公鑰，也解密不瞭加密的信息，所以此方式更安全，但非對稱加密的執行速度比較慢。

那在 HTTPS 中要使用對稱加密還是非對稱加密呢？ 使用對稱加密，速度快，但不安全；使用非對稱加密安全，但速度慢。 隻有小孩做選擇，成年人都要，所以 HTTPS 中既使用瞭非對稱加密也使用瞭對稱加密，它的整個交互流程是這樣的： 

 HTTPS 執行流程如下：

  • 客戶端使用 HTTPS 訪問服務器端。
  • 服務器端返回數字證書，以及使用非對稱加密，生成一個公鑰給客戶端（私鑰服務器端自己保留）。
  • 客戶端驗證數字證書是否有效，如果無效，終止訪問，如果有效：
    • 使用對稱加密生成一個共享秘鑰；
    • 使用對稱加密的共享秘鑰加密數據；
    • 使用非對稱加密的公鑰加密（對稱加密生成的）共享秘鑰。
    • 發送加密後的秘鑰和數據給服務器端。
  • 服務器端使用私鑰解密出客戶端（使用對稱加密生成的）共享秘鑰，再使用共享秘鑰解密出數據的具體內容。
  • 之後客戶端和服務器端就使用共享秘鑰加密的內容內容進行交互瞭。

這樣，HTTPS 既保證瞭安全性，同時又保證瞭高效性，可謂魚和熊掌兼得。

使用加密的方式也間接的保證瞭數據的完整性問題，如果是不完整的數據或有多餘的數據，那麼在解密時會報錯，這樣就能間接的保證數據的完整性瞭。

總結

使用 HTTP 協議存在明文通訊和中間人攻擊等問題，但這些問題在 HTTPS 中得到瞭有效的解決，HTTPS 通過數字證書解決瞭中間人攻擊的問題，使用加密手段解決瞭明文通訊和數據完整性的問題。

到此這篇關於Java面試突擊為什麼要用HTTPS及它的優點的文章就介紹到這瞭,更多相關Java HTTPS的使用內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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