Https连接过程详解
概述
HTTPS相比较于HTTP而言，就是多了一个S，这个S我们可以称之为安全，说得通俗一点就是加密通信的HTTP而已。说的简单一点，就是每次通信，通信双方都会使用加密之后的数据通信。
连接
HTTPS连接大致可以分为5个步骤，我也是经过学习和看不同的资料才稍微有些感触，如果有不对的地方，请轻喷。
大致可以分为7个部分：
- Client Hello
- Server Hello
- 服务器发送证书
- 客户端验证证书
- 客户端生成随机数，通过证书中的公钥进行非对称加密，发送到服务器
- 服务器使用私钥解密，获取到该随机数，将该随机数设置为密钥，使用对称加密加密需要发送的数据
- 客户端解密数据，SSL通信开始
虽然一个HTTPS通信看上去很简单，其实内部还是非常复杂的，用到了证书验证，一次非对称加密，n次对称加密，单单捋起来还是比较复杂的。
client hello
客户端此时向服务器发送的报文此时包括：
- 当前支持的TLS版本集合
- 当前支持的非对称加密算法集合
- 当前支持的对称加密算法集合
- 当前支持的Hash算法集合
- 其他信息
server hello
此时，服务器需要选择自己支持的算法，然后发送给客户端，告诉客户端哪些算法是自己支持的。然后给客户端来一份自己的想法：
- 当前支持的TLS版本
- 当前支持的非对称加密算法
- 当前支持的对称加密算法
- 当前支持的Hash算法
- 其他信息
服务器发送证书
server hello完成之后，服务器又一次向客户端发送了证书和密钥，这个证书主要是为保证服务器和客户端之间通信是可靠的，证书中有很多东西需要验证。而密钥就是为了提供了验证的可能。为了方便下面的了解，我们需要对证书的结构有一定的了解。
就X509v3证书为例，主要结构为：
| 组成部分 | 含义 |
|---|---|
| tbsCertificate(to be signed certificate) | 待签名证书 |
| SignatureAlgorithm | 签名算法 |
| Signaturevalue | 签名值 |
而我们的tbsCertificate其实又包含了以下10个方面的东西：
| 组成部分 | 含义 |
|---|---|
| Version Number | 版本号 |
| Serial Number | 序列号 |
| Signature Algorithm ID | 算法签名ID |
| Issuer Name | 发行者 |
| Validity period | 有效时间 |
| Subject name | 证书主体名称 |
| Subject Public key Info | 证书主体公钥信息 （公钥算法和公钥值） |
| Issuer Unique Identifier | 发行商唯一ID |
| Subject Unique Identifier | 主体唯一ID |
| Extensions | 其它扩展 |
客户端验证证书
这个证书验证还是蛮复杂的，因为涉及到很多概念，比如根证书、二级证书(CA)、 证书链等过程，我也曾经尝试去了解了一下，无奈比较复杂，只是了解了个大概。今天就聊一下这个大概。
客户端拿到这个证书之后，将会从tbsCertificate中获取证书的颁发机构，从而在浏览器内置的根证书中寻找该证书颁发机构是否为信任机构，如果不是，浏览器将会警告用户证书存在问题，一般会出现如下问题：
如果获取的证书颁发机构是合法的，则会从浏览器中找到对应信任机构的公钥，用这个公钥来解密当前证书的签名得到一个Hash值Hash1。上面证书结构中所说的，存在一个签名算法和签名值，这个值是服务器获取的证书(也就是信任机构所颁发的)使用私钥加密而成的，所以使用对应证书的公钥是可以解密的(如果没有错误),具体原因可以查看。然后我们对证书的内容进行一次Hash值，得到Hash2，如果当前的Hash1与Hash2值相等，那么说明证书是合法的，没有被修改过，用户可信任。
在接下来需要对证书的持有者对应的信息进行检查，比如URL是否为需要请求的URL；判断各种请求参数等等…稍微有点不符合，我们就判断当前数据存在问题，直接告警。
客户端产生随机数
如果上面的证书验证通过，此时客户端将会生成一个随机数，通过已经确定的非对称加密算法，使用公钥将这个随机数加密，然后发送到服务器。
服务端解密
服务器接收到数据，将会使用私钥解密发送过来的随机数，将会使用这个随机数设置为密钥，使用已经选择的对称加密算法，加密数据，然后将数据发送出去，从此服务端SSL通信正式开始。
客户端解密
接受到服务器的数据，使用对称算法，上面生成的随机数作为密钥，开始解密。从此，一次完整的HTTPS通信过程完成。
最后一张图：
最后，还是对证书的合法性验证存在比较模糊的认识，希望有更好的文章出现。
参考资料：
1.https://blog.csdn.net/liuxingrong666/article/details/83869161
2.https://blog.csdn.net/anjon520/article/details/24884207
3.https://www.cnblogs.com/felixzh/p/8316710.html
4.https://blog.csdn.net/u012852986/article/details/78873387