HTTPS的执行流程

2025-04-17

HTTPS的执行流程

HTTPS的执行流程是通过SSL/TLS协议在HTTP基础上实现加密通信的过程，主要分为​​TCP连接建立、TLS握手协商密钥、加密数据传输​​三个阶段。以下是详细流程及核心机制：

一、TCP连接建立

  1. ​​客户端发起TCP连接​​
    用户在浏览器输入HTTPS网址（如 https://example.com），客户端向服务器发送TCP SYN包，发起三次握手请求。
    • ​​三次握手​​：客户端发送SYN → 服务器返回SYN-ACK → 客户端发送ACK确认，完成TCP连接建立

二、TLS握手与密钥协商

  1. ​​客户端发起TLS握手请求（Client Hello）​​
    客户端发送Client Hello消息，包含支持的TLS版本、加密套件列表（如AES、RSA）、压缩算法及一个随机数（Client Random）

  2. ​​服务器响应（Server Hello）​​
    服务器返回Server Hello消息，确认使用的TLS版本、加密套件、压缩算法，并发送一个随机数（Server Random）和数字证书

  3. ​​证书验证​​
    客户端验证服务器证书的有效性，包括：

    • 证书是否由受信任的CA颁发

    • 证书是否过期或被吊销

    • 域名是否匹配

      若验证失败，连接终止；若通过，客户端生成​​预主密钥​​（Pre-Master Secret）

  4. ​​密钥交换​​

    • ​​非对称加密传递预主密钥​​：客户端用服务器公钥加密预主密钥并发送给服务器

    • ​​生成会话密钥​​：客户端与服务器基于Client Random、Server Random和预主密钥，通过算法生成​​对称会话密钥​​（Session Key）

    • ​​前向保密（可选）​​：若使用Diffie-Hellman算法，即使私钥泄露，历史会话仍无法被解密

三、加密数据传输

  1. ​​加密通信​​

    • 客户端和服务器交换Finished消息，确认握手完成

    • ​​对称加密传输数据​​：所有后续数据均用会话密钥加密（如AES），保障传输效率

    • ​​完整性校验​​：通过消息验证码（MAC）或哈希函数（如SHA）验证数据是否被篡改

  2. ​​连接关闭​​
    通信结束后，双方终止连接并丢弃会话密钥

四、核心机制与优化

  • ​​混合加密​​：非对称加密协商密钥（安全但慢） + 对称加密传输数据（高效）
  • ​​会话复用​​：若客户端与服务器曾建立连接，可复用会话密钥，减少握手次数
  • ​​HTTP/2支持​​：通过多路复用和头部压缩提升HTTPS性能

总结

HTTPS通过​​证书验证身份​​、​​混合加密保障机密性​​、​​完整性校验防篡改​​，实现了安全通信。其核心流程可简化为：
​​TCP连接 → TLS握手（验证证书+密钥协商） → 对称加密传输数据​​。现代HTTPS还通过会话复用、前向保密等技术进一步优化安全性和性能