本文轉載自：一個故事講完https
1、序言
今天來聊一聊https 安全傳輸的原理。
在開始之前，我們來虛構兩個人物， 一個是位於中國的張大胖（怎麼又是你？！）， 還有一個是位於米國的Bill (怎麼還是你？！)。
這倆哥們隔着千山萬水，通過網絡聯繫上了， 兩個人臭味相投，聊得火熱。
此時正值米國大選， 張大胖親切地“致電”Bill, 對米國總統大選的情況表示強烈地關注。 Bill則回電說謝謝關心米國人的事情我們米國人自己做主，不用你們歪果仁瞎操心......
張大胖繼續“致電”說其實我們支持特朗普， 因爲希拉里太情緒化，太難打交道了， 我們挺希望看到特朗普上臺這樣米國就會變成 The Divided State of America ......
Bill 回電： 拉倒你吧你， 我們米國的政體有着強大的糾錯性， 雖然有時候發展得慢， 有時候會走上岔路， 但很快就會回到正途，幾百年來穩定得很，不像你們像坐了過山車一樣.....
兩個人越聊越投機，天南地北，海闊天空，還夾雜着不少隱私的話題。
2、總是有一種被偷看的感覺
有一天， Bill 突然意識到： 壞了， 我們的通信是明文的， 這簡直就是網絡上裸奔啊， 任何一個不懷好意的傢伙都可以監聽我們通信，打開我們發送的數據包，窺探我們的隱私啊。
張大胖說： “你不早點說，我剛纔是不是把我的微信號給你發過去了？ 我是不是告訴你我上週去哪兒旅遊了? 估計已經被人截取了吧！”
Bill 提議： “要不我們做個數據的加密？ 每次傳輸之前， 你把消息用一個加密算法加密， 然後發到我這裏以後我再解密， 這樣別人就無法偷窺了，像這樣： ”
張大胖冰雪聰明，一看就明白了， 這加密和解密算法是公開的，那個密鑰是保密的， 只有兩人才知道， 這樣生成的加密消息（密文） 別人就無法得知了。 他說： “Bill 老兄，你生成一個密鑰， 然後把密鑰發給我， 咱們這就開啓加密消息， 讓那些偷窺狂人們哭去吧！”
（碼農翻身注：這叫對稱加密算法， 因爲加密和解密用的是同一個密鑰）
一炷香功夫過去了， Bill 還是沒有迴音， 張大胖忍不住地催促： “快發啊？！！！”
Bill 終於回覆了： “ 我感覺有一雙眼睛正在虎視眈眈地盯着我們的通話， 如果我把密鑰發給你， 也被他截取了， 那加密豈不白費工夫？”
張大胖沉默了， 是啊， 網絡是不安全的， 這密鑰怎麼安全地發過來啊 ？
“奧，對了，我下週要去米國旅遊，到時候我們見一面，把密碼確定下來，寫到紙上，誰也偷不走， 這不就結了？”
“哈哈， 這倒是終極解決之道 ” Bill 笑了， “不過，我不僅僅和你聊天， 我還要和易卜拉欣，阿卜杜拉， 弗拉基米爾，克里斯托夫，瑪格麗特， 橋本龍太郎， 李賢俊， 許木木，郭芙蓉，呂秀才等人通信， 我總不能打着飛的，滿世界的和人交換密碼吧？ ”
張大胖心裏暗自佩服Bill同學的好友竟然遍佈全球，看來他對加密通信的要求更加強烈啊！
可是這個加密解密算法需要的密鑰雙方必須得知道啊， 但是密鑰又無法通過網絡發送， 這該死的偷窺者！
Bill 和 張大胖的通信無法加密，說話謹慎了不少， 直到有一天， 他們聽說了一個叫做RSA的非對稱加密算法，一下子來了靈感。
這個RSA算法非常有意思，它不是像之前的算法， 雙方必須協商一個保密的密鑰， 而是有一對兒鑰匙， 一個是保密的，稱爲私鑰，另外一個是公開的，稱爲公鑰。
更有意思的是，用私鑰加密的數據，只有對應的公鑰才能解密，用公鑰加密的數據， 只有對應的私鑰才能解密。對於加密來說，公鑰加密，私鑰解密；對於簽名來說，私鑰加密，公鑰解密。
有了這兩個漂亮的特性， 當張大胖給Bill發消息的時候， 就可以先用Bill的公鑰去加密（反正Bill的公鑰是公開的，地球人都知道）， 等到消息被Bill 收到後， 他就可以用自己的私鑰去解密（只有Bill才能解開，私鑰是保密的 ）
反過來也是如此， 當Bill 想給張大胖發消息的時候，就用張大胖的公鑰加密， 張大胖收到後，就用自己的私鑰解密。
這樣以來，通信安全固若金湯， 沒有任何人能窺探他們的小祕密了。
4、非對稱加密+對稱加密
兩人實驗了幾次， 張大胖說： “Bill , 你有沒有感覺這個RSA的加密和解密有點慢啊？”
Bill嘆了口氣 ：“是啊， 我也注意到了， 剛纔搜了一下，這個RSA算法比之前的對稱密鑰算法要慢上百倍。我們就是加個密而已，現在搞得都沒法用了”
“回到咱們最初的問題，我們想用一個密鑰來加密通信，那個對稱加密算法是非常快的，但是苦於密鑰無法安全傳輸， 現在有了RSA ,我想可以結合一下， 分兩步走 (1) 我生成一個對稱加密算法的密鑰， 用RSA的方式安全發給你， (2) 我們隨後就不用RSA了， 只用這個密鑰，利用對稱加密算法來通信, 如何？ ”
Bill 說： “你小子可以啊， 這樣以來既解決了密鑰的傳遞問題， 又解決了RSA速度慢的問題，不錯。”
於是兩人就安全地傳遞了對稱加密的密鑰， 用它來加密解密，果然快多了！
5、中間人攻擊
張大胖把和Bill 聊天的情況給老婆彙報了一次。
老婆告誡他說： “你要小心啊， 你確定網絡那邊坐着的確實是Bill ?”
張大胖着急地辯解說：“肯定是他啊，我都有他的公鑰，我們倆的通信都是加密的。”
老婆提醒道：＂假如啊，Bill給你發公鑰的時候， 有個中間人，截取了Bill的公鑰， 然後把自己的公鑰發給了你，冒充Bill ，你發的消息就用中間人的公鑰加了密， 那中間人不就可以解密看到消息了？＂
張大胖背後出汗了，是啊，這個中間人解密以後，還可以用Bill的公鑰加密，發給Bill , Bill和我根本都意識不到， 還以爲我們在安全傳輸呢！
看來問題出現在公鑰的分發上！ 雖然這個東西是公開的， 但是在別有用心的人看來，截取以後還可以幹壞事 ！
6、你到底是誰？
但是怎麼安全地分發公鑰呢？ 似乎又回到了最初的問題： 怎麼安全的保護密鑰？
可是似乎和最初的問題還不一樣，這一次的公鑰不用保密，但是一定得有個辦法聲明這個公鑰確實是Bill的， 而不是別人的。
怎麼聲明呢？
張大胖突然想到： 現實中有公證處，它提供的公證材料大家都信任，那在網絡世界也可以建立一個這樣的具備公信力的認證中心， 這個中心給大家頒發一個證書， 用於證明一個人的身份。
這個證書裏除了包含一個人的基本信息之外，還有包括最關鍵的一環：這個人的公鑰！
這樣以來我拿到證書就可以安全地取到公鑰了 ！ 完美！
可是Bill 馬上潑了一盆冷水：證書怎麼安全傳輸？ 要是證書傳遞的過程中被篡改了怎麼辦？
張大胖心裏不由地咒罵起來： 我操， 這簡直就是雞生蛋，蛋生雞的問題啊。
天無絕人之路， 張大胖很快就找到了突破口： 數字簽名。
簡單來講是這樣的， Bill可以把他的公鑰和個人信息用一個Hash算法生成一個消息摘要， 這個Hash算法有個極好的特性，只要輸入數據有一點點變化，那生成的消息摘要就會有鉅變，這樣就可以防止別人修改原始內容。
可是作爲攻擊者的中間人笑了： “雖然我沒辦法改公鑰，但是我可以把整個原始信息都替換了， 生成一個新的消息摘要， 你不還是辨別不出來？”
張大胖說你別得意的太早 ， 我們會讓有公信力的認證中心（簡稱CA）用它的私鑰對消息摘要加密，形成簽名：
這還不算， 還把原始信息和數據簽名合併， 形成一個全新的東西，叫做“數字證書”
張大胖接着說：當Bill把他的證書發給我的時候， 我就用同樣的Hash 算法， 再次生成消息摘要，然後用CA的公鑰對數字簽名解密， 得到CA創建的消息摘要， 兩者一比，就知道有沒有人篡改了！
如果沒人篡改， 我就可以安全的拿到Bill的公鑰嘍，有了公鑰， 後序的加密工作就可以開始了。
雖然很費勁， 但是爲了防範你們這些偷窺者，實在是沒辦法啊。
中間人惡狠狠地說： “算你小子狠！ 等着吧，我還有別的招。 對了，我且問你， 你這個CA的公鑰怎麼拿到？ 難道不怕我在你傳輸ＣＡ公鑰的時候發起中間人攻擊嗎？ 如果我成功的僞裝成了ＣＡ，你這一套體系徹底玩完。”
張大胖語塞了，折騰了半天，又回到了公鑰安全傳輸的問題！
不過轉念一想，想解決雞生蛋，蛋生雞的問題必須得打破這個怪圈才行，我必須得信任ＣＡ，並且通過安全的的方式獲取他們的公鑰，這樣才能把遊戲玩下去。
（公衆號碼農翻身注：這些ＣＡ本身也有證書來證明自己的身份，並且ＣＡ的信用是像樹一樣分級的，高層的ＣＡ給底層的ＣＡ做信用背書，而操作系統／瀏覽器中會內置一些頂層的ＣＡ的證書，相當於你自動信任了他們。 這些頂層的ＣＡ證書一定得安全地放入操作系統／瀏覽器當中，否則世界大亂。）
7、 https
終於可以介紹https了，前面已經介紹了https的原理， 你把張大胖替換成瀏覽器， 把Bill 替換成某個網站就行了。
一個簡化的（例如下圖沒有包含Pre-Master Secret）https流程圖是這樣的， 如果你理解了前面的原理，這張圖就變得非常簡單：
