HTTPS 是被广泛应用在网络中的一种加密通信协议，也被叫做在 TLS 之上的 HTTP。TLS 以及前身 SSL 是传输层安全协议，给网络通信提供安全和数据完整性的保障，所以它能很好的解决 HTTP 的数据明文和劫持篡改的问题。并且其分为记录层和传输层，记录层用来确定传输层数据的封装格式，传输层则用于数据传输，而在传输之前，通信双方如何彼此信任和建立一个安全通信方式，是需要我们深入了解的。

目前推荐的 TLS 版本是 1.2，协议具体内容可以在 The Transport Layer Security (TLS) Protocol Version 1.2 中去仔细了解，它是08年8月发表的。 TLS 1.3 到16年1月都还只是草案。

准备

这里我使用 Wireshark 来抓包看 HTTPS 的握手过程，首先我们需要开启网卡

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sudo chmod 777 /dev/bpf*

否则会提示：

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no interface can be used for capturing in this system with the current configuration

开启之后，我们在浏览器内访问一个 https://xxx 的网站，再过滤出 ssl，不难找到我们所需要的信息。

正文

我截取了其中一段

握手总结起来就是双方身份验证，协商加密算法，交换加密密钥。

而这些步骤有些服务器是合并在一起发送，例如：

Client Hello

首先客户端会发送一个 Hello 消息给服务端：

Version: TLS 1.2 是其版本信息，Random 是由客户端生成的随机数，长度为28个字节（用于协商密钥），Cipher Suites 是客户端支持的加密算法，让服务端从中选择一个，Compression Methods 是压缩方法，以及一些额外的信息。

Server Hello

服务端在收到客户端发起的 Hello 之后，同样回给客户端一个 Hello：

里面包含了协商后的版本信息 TLS 1.2，使用的加密算法 TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256 和压缩方法，以及服务端生成的随机数（用于协商密钥）。

Certificate

同时服务端也会配置并返回对应的证书，用来身份验证和密钥交换。

证书生成

申请者需要向颁发证书的可信第三方CA机构提交域名、公钥和请求文件(.cer文件)，CA机构验证信息的合法真实性后颁发证书，里面分为明文信息和签名信息，明文信息包括域名，申请者信息和颁发机构，有效期，公钥等信息，签名信息是通过CA私钥对明文信息进行加密后的内容，申请者在安装证书后，可以通过证书公钥来对签名信息和明文信息进行验证。

证书验证

验证分为两部分，验证证书本身的合法性和验证颁发者的合法性。

我们知道证书是分层级的，下一级的证书需要用上一级证书的私钥签名，所以需要通过使用上一级证书的公钥来解密得到下一级的签名摘要，同时客户端也如此操作，最后对摘要进行对比验证。

颁发者合法性则是检查浏览器和操作系统中的可信证书列表。所以有时候不要乱安装一些奇奇怪怪的证书。

Server Key Exchange, Server Hello Done

Server Key Exchange 用来加密下一步中的 Client Key Exchange ，只有当证书中不包含公钥的时候才需要，比如用 Diffie Hellman 密钥交换算法。

Server Hello Done 表示服务端 Hello 的结束。

Client Key Exchange

此时客户端在验证证书通过之后，客户端需要再传递一个随机数给客户端，这里涉及到两种方式，一种是通过 RSA 加密，客户端先生成48字节的随机数，再用证书的公钥加密，然后发给服务端，另一种是这里客户端用的是 Diffie-Hellman 密钥交换算法，所以这条消息会包含客户端的 Diffie-Hellman 公钥。

Encrypted Handshake Message, Application Data

此时双方根据客户端生成的2个随机数和服务端生成的1个随机数，使用相同的算法得到一个协商密钥，对数据进行对称加密得到 Encrypted Application Data，然后再进行通信，对方再进行解密，从而保证数据传输的安全性。

总结

HTTPS 请求过程主要分为握手和数据传输两步，握手是在双方验证身份之后，协商出一个密钥，数据传输则是使用之前协商的密钥，对数据进行加密传输。

本文是对 HTTPS 请求的一个简单的理解笔记，欢迎大家一起学习交流~