HTTP vs HTTPS ：安全與性能的較量
導言：
在今天的數字時代，互聯網已經成為我們生活中不可或缺的一部分。我們在日常生活中使用它來獲取信息、溝通、購物、娛樂和工作。但是，背后的技術基礎卻常常被忽視，這就是HTTP和HTTPS協議。
HTTP（超文本傳輸協議）和HTTPS（安全的超文本傳輸協議）是互聯網通信的兩個關鍵元素，它們在您每次瀏覽網頁、發送電子郵件或進行在線交易時都發揮著至關重要的作用。這兩者之間的微妙差異，可能會對您的在線安全和隱私產生深遠的影響。
無論您是網站管理員、網絡安全愛好者，還是普通互聯網用戶，理解HTTP和HTTPS的差異都對您有益。讓我們一起深入研究這兩種協議，以確保您在互聯網上的冒險時能夠更加放心，更安全。
HTTP - 超文本傳輸協議
HTTP是一種應用層協議，用于在Web瀏覽器和Web服務器之間傳輸數據。它建立在更底層的傳輸層協議之上，通常使用TCP（Transmission Control Protocol）作為它的傳輸協議。HTTP定義了請求和響應的格式，以及客戶端和服務器之間的通信方式，使我們能夠訪問Web頁面、下載文件、發送表單數據等。
1、HTTP的幾個重要版本:
HTTP/0.9： 最早的HTTP版本是HTTP/0.9，于1991年發布。
它是一種非常簡單的協議，只支持GET請求，沒有HTTP標頭，
響應只能是HTML文本。這個版本的HTTP被用于最早的Web頁面傳輸。HTTP/1.0： 在HTTP/0.9之后不久，HTTP/1.0于1996年發布。
引入了更多的HTTP方法，如POST，支持多媒體內容（如圖片和音頻），
并且引入了HTTP頭部，允許傳遞元數據和附加信息。HTTP/1.1： HTTP/1.1于1997年發布，是一個重要的版本升級。
它引入了持久連接（keep-alive），可以在單個連接上傳輸多個請求和響應，以減少延遲。
引入了虛擬主機（Virtual Hosting）支持，允許多個網站在同一臺服務器上運行。HTTP/2： HTTP/2于2015年發布，帶來了顯著的性能改進。
采用了多路復用技術，允許多個請求和響應在一個連接上同時傳輸，減少了延遲。
HTTP/2還支持頭部壓縮，減少了數據傳輸量。HTTP/3： HTTP/3是最新的HTTP版本，于2020年發布。
它基于Google開發的QUIC協議（Quick UDP Internet Connections）
使用UDP而不是TCP來改進性能。
HTTP/3繼續提高性能和安全性，使Web頁面加載更加快速和可靠。2、HTTP的工作原理，客戶端和服務器之間的交互。
HTTP（超文本傳輸協議）是一種用于在客戶端和服務器之間傳輸數據的協議，它的工作原理涉及到客戶端和服務器之間的請求和響應過程。下面是HTTP的工作原理和客戶端與服務器之間的交互過程的簡要描述：
- 建立連接： 通常，HTTP使用TCP（Transmission Control Protocol）作為其傳輸層協議，客戶端通過與服務器建立TCP連接來開始通信。這是一個面向連接的過程，它需要三次握手以確保雙方建立了可靠的通信通道。
- 客戶端發送請求： 一旦建立了連接，客戶端可以發送HTTP請求。HTTP請求通常包括以下部分：
請求方法（例如，GET、POST、PUT、DELETE等）：指定客戶端要執行的操作。
請求的資源路徑（URL）：指定服務器上的資源，如網頁或文件。
HTTP版本號：指定所使用的HTTP協議版本。
可選的請求頭：包含關于請求的附加信息，如用戶代理、cookie等。
可選的請求正文：通常用于POST請求，包含客戶端發送給服務器的數據。- 服務器處理請求： 一旦服務器接收到請求，它會解析請求，并根據請求的內容和服務器上的資源來執行相應的操作。這可能涉及到檢索、修改或生成響應數據。
- 服務器發送響應： 服務器根據請求生成HTTP響應。HTTP響應通常包括以下部分：
- 響應狀態碼：指示請求的成功或失敗狀態（例如，200表示成功，404表示未找到資源，500表示服務器內部錯誤等）。
- 響應頭：包含關于響應的元數據，如內容類型、日期、服務器信息等。
- 可選的響應正文：包含實際的數據，如HTML文檔、圖像、文本等。
- 客戶端接收響應： 客戶端接收來自服務器的HTTP響應，它解析響應并采取適當的操作。這可能包括在瀏覽器中呈現網頁、下載文件或執行其他操作，具體取決于響應的內容和客戶端的行為。
- 斷開連接： 一旦交互完成，客戶端和服務器可以選擇關閉TCP連接，釋放資源。在HTTP/1.1中，通常會使用持久連接來重復使用連接以減少延遲。
它允許客戶端和服務器之間的數據傳輸和通信。HTTP是無狀態的協議，這意味著每個請求都是獨立的，服務器不會保持關于客戶端的狀態信息，每個請求都需要包含足夠的信息以便服務器能夠理解和處理它。
3、代碼模擬HTTP連接處理請求
import java.io.*;
import java.net.*;
public class SimpleHttpServer {
public static void main(String[] args) {
try {
// 創建服務器Socket，監聽端口:8080
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
System.out.println("HTTP Server started port 8080.");
while (true) {
// 等待客戶端連接
Socket client = serverSocket.accept();
System.out.println("Client connected...");
// 從客戶端獲取輸入流
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
// 獲取客戶端的HTTP請求
String requestLine = in.readLine();
System.out.println("Received HTTP Request:\n" + requestLine);
// 構建HTTP響應
String response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\nHello, HTTP World!";
PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
out.println(response);
// 關閉連接
clientSocket.close();
System.out.println("Client disconnected.");
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}4、HTTP的不安全性，數據傳輸的明文性
HTTP的不安全性主要源于數據傳輸的明文性，這意味著在HTTP通信中，數據以純文本的形式在客戶端和服務器之間傳輸，而不進行加密或保護。這種明文傳輸導致了以下安全問題：
- 敏感數據的泄露： 因為HTTP通信中的數據是明文的，所以敏感信息如用戶名、密碼、信用卡號等在傳輸過程中容易被惡意攻擊者攔截和竊取。這使得用戶的個人信息和隱私處于風險之中。
- 窺探： 第三方可以在傳輸過程中窺探HTTP請求和響應，因為數據沒有加密。這使得黑客或其他惡意實體能夠輕松地截取、監視傳輸的數據。
- 中間人攻擊： 攻擊者可以在客戶端節點和服務器節點之間插入自己節點，自由的獲取并篡改數據。這種中間節點攻擊威脅了數據的完整性和安全性。
HTTPS - 安全的HTTP
HTTPS（安全的超文本傳輸協議）是HTTP（超文本傳輸協議）的安全版本，它在HTTP的基礎上添加了加密和安全性層，以提供更高級的數據保護和隱私保障。
1、HTTPS是什么，HTTPS特點
- 數據加密： HTTPS使用TLS（Transport Layer Security）或SSL（Secure Sockets Layer）等加密協議，將數據在客戶端和服務器之間進行加密傳輸
- 身份驗證： HTTPS通過數字證書對服務器進行身份驗證，確保客戶端連接到的是合法的服務器，而不是中間人或惡意偽裝的服務器。
- 數據完整性： HTTPS通過使用消息認證碼（MAC）等機制來驗證數據的完整性。這確保在傳輸過程中數據沒有被篡改或損壞。
- 信任和權威性： 使用HTTPS的網站需要獲得有效的SSL/TLS證書，證書由受信任的第三方證書頒發機構（Certificate Authorities，CA）頒發。增加了網站的可信度，瀏覽器可以信任其提供的內容。
- 防止混合內容攻擊： 在HTTPS頁面上，瀏覽器通常會阻止來自非安全（HTTP）來源的內容加載，從而減少混合內容攻擊的風險。
2、SSL/TLS（安全套接層/傳輸層安全）協議.
SSL/TLS的作用： SSL/TLS協議用于加密客戶端和服務器之間的數據傳輸，以確保數據的保密性和完整性。它廣泛用于互聯網通信、安全電子郵件、虛擬私人網絡（VPN）、在線支付等領域。
握手過程： 在SSL/TLS通信開始之前，客戶端和服務器會進行握手過程，以建立安全連接。這個過程包括以下步驟：
協議版本協商：客戶端和服務器協商使用的SSL/TLS版本。
密鑰交換：客戶端和服務器協商一個用于加密通信的共享密鑰。
證書驗證：服務器向客戶端提供數字證書以驗證其身份，客戶端可以驗證證書的有效性。
密鑰確認：客戶端和服務器確認加密密鑰的生成。- 數據加密： 一旦握手完成，SSL/TLS協議使用共享的密鑰來加密數據。這確保了在傳輸過程中，第三方無法輕易讀取通信中的數據。
- 數據完整性： SSL/TLS還使用消息認證碼（MAC）等技術來驗證數據的完整性。如果數據在傳輸過程中被篡改，接收方將檢測到并拒絕接受損壞的數據。
- 證書和身份驗證： SSL/TLS使用數字證書來驗證服務器和客戶端的身份。這確保了用戶連接到合法的服務器，而不是中間人或惡意偽裝的服務器。
SSL/TLS協議是一種關鍵的加密和安全性協議，用于保護互聯網通信的安全性和隱私。它通過握手過程、數據加密、數據完整性驗證和身份驗證等技術，確保了數據在傳輸過程中的保密性和完整性，從而防止窺探、篡改和中間人攻擊。TLS 1.3是最新的TLS版本，它繼續改進了安全性和性能。
3、HTTPS如何加密數據傳輸，保護用戶隱私。
HTTPS通過以下方式加密數據傳輸，從而保護用戶隱私：
- SSL/TLS協議：HTTPS使用SSL（安全套接層）或TLS（傳輸層安全）協議來建立安全連接。這些協議使用加密算法來確保數據在傳輸過程中不被竊取或篡改。
- 數據加密：HTTPS使用對稱密鑰和非對稱密鑰加密技術。對稱密鑰用于加密和解密實際數據，而非對稱密鑰用于安全地交換對稱密鑰。這確保了數據在傳輸過程中保持機密性。
- 數字證書：HTTPS使用數字證書來驗證服務器的身份。這些證書由受信任的證書頒發機構（CA）簽發，用于確認網站的合法性，防止惡意偽裝。
- 數據完整性：HTTPS還使用消息認證碼（MAC）來驗證傳輸數據的完整性，確保數據在傳輸過程中沒有被篡改。
綜合這些措施，HTTPS提供了一種安全的通信方式，保護用戶的隱私并防止中間人攻擊，確保數據在互聯網上的安全傳輸。這是在線銀行、電子商務和其他敏感數據傳輸的標準安全協議。
HTTP和HTTPS的比較
數據傳輸速度：
HTTP：傳輸的數據未經加密，因此相對較快。HTTP連接的建立和數據傳輸過程較簡單，適用于快速獲取非敏感信息的場景。
HTTPS：傳輸的數據經過加密處理，因此會稍微減慢傳輸速度。在建立安全連接和加密解密數據的過程中會增加一些延遲。數據加密：
HTTP：HTTP傳輸數據是明文的，數據以純文本形式在網絡上傳輸，不經過加密或保護。這意味著攻擊者可以比較容易地攔截、查看和修改傳輸的數據。
HTTPS：HTTPS通過使用SSL/TLS協議對數據進行加密和保護。數據在傳輸過程中被加密，使得攻擊者無法輕易理解或修改其中的內容。這提供了更高的安全性和隱私保護。數據完整性:
HTTP不提供數據完整性保護。數據在傳輸過程中是明文的，沒有經過加密或校驗和。
這意味著攻擊者可以攔截HTTP傳輸的數據并進行未經授權的修改、篡改或注入惡意內容，而用戶和服務器之間的通信對此一無所知。
HTTPS使用消息認證碼（MAC）等技術來驗證數據的完整性，確保數據在傳輸時沒有被篡改或修改。身份驗證:
HTTP：HTTP沒有提供對服務器身份的驗證機制，因此無法確定您是否連接到您打算連接的服務器。
HTTPS：HTTPS使用SSL/TLS證書來驗證服務器的身份。這確保您連接到了合法的服務器，減少了中間人攻擊的風險。HTTP和HTTPS的主要使用場景
HTTP主要使用場景
- 靜態網頁訪問：HTTP最初設計用于傳輸和呈現靜態網頁內容。它仍然用于訪問不涉及敏感信息或隱私的公開信息，如新聞、博客和一般網頁。
- 開發和測試環境：在開發和測試過程中，HTTP通常用于臨時網站和本地開發服務器，以便快速測試和調試網站功能。
- 內部網站：在某些內部網絡環境中，HTTP可能仍然用于傳輸內部信息，因為內部通信可能不涉及互聯網上的公共網絡。
HTTPS主要使用場景
- 電子商務和在線支付：HTTPS在電子商務網站和在線支付平臺中廣泛使用，以確保用戶的敏感信息（如信用卡信息）在傳輸過程中得到保護。
- 登錄和身份驗證：HTTPS用于用戶登錄、賬戶管理和身份驗證，以防止密碼和個人信息被攔截或泄漏。
- 敏感數據傳輸：任何涉及敏感數據傳輸的應用程序，如醫療記錄、金融交易、法律文檔等，都應使用HTTPS來保護數據的隱私和完整性。
- 在線表單和用戶輸入：HTTPS用于保護用戶在在線表單中輸入的信息，以防止信息泄露或被篡改。
HTTP主要用于不涉及敏感信息的公開內容，而HTTPS則用于要求數據保密性、完整性和身份驗證的敏感信息傳輸場景，以確保數據的安全性和隱私保護。隨著對數據隱私和安全性的日益重視，HTTPS的使用已經成為互聯網上的標準。
http如何過渡到https
以上介紹了HTTP對比HTTPS的優點，HTTPS作為當前架構下最安全的協議，雖然不是絕對安全的，但是極大的提升了中間人的攻擊成本，成為當前互聯網最常用的協議，那么在進行互聯網項目部署時，應該怎么樣從HTTP遷移到HTTPS呢? (以nginx為例)
- 購買SSL證書：根據自己的業務，選擇合適的證書類型，然后可在第三方SSL證書認證機構（CA）官方網站進行購買。
- 證書解壓：將證書進行解壓，一般證書包含.key 和 .pem文件。
- 證書上傳：證書上傳到nginx證書文件夾(/usr/local/nginx/conf/cert)。
- 編輯配置文件：vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf，需修改內容包括端口，域名，證書名稱，私鑰名稱等。
- 配置HTTP重定向HTTPS。
- 重啟nginx: systemctl restart nginx。
