原理

首先介绍两种加密体系：

• 对称加密

• 非对称加密

对称加密只有一个密钥，用密钥加密的数据，用该密钥也能解密。

非对称加密中有一对密钥，一个叫私钥，一个叫公钥。用私钥加密的数据只能用对应的公钥解密，私钥自已本身也无法解密。用公钥加密的数据只能用私钥解密，公钥自已本身也无法解密。

然后，这里有一个CA的概念。CA即证书认证机构，它有一对密钥（非对称加密），假设私钥叫ca.private，公钥叫ca.public（现实中叫根证书，根证书中包含了公钥）。

当某公司想要提供HTTPS服务时，它首先生成自已的一对密钥（server.private，server.public）以及一个证书签名请求文件server.csr（注意，证书请求文件中包含了服务器公钥、域名等信息）。然后把server.csr提交给CA，CA使用自已的私钥对该文件进行数字签名（即用私钥进行加密），生成数字证书server.crt，并返还给公司，该证书只能被CA的公钥解密。CA的公钥是公开的，任何人都可以拿到。然后，公司就可以使用server.private与server.crt起一个HTTPS服务。

那么接下来我们来看HTTPS中客户端与服务端的交互流程，如图所示

Step1： 客户端向服务端发起HTTPS连接请求

Step2： 服务端把数字证书server.crt发送给客户端

Step3： 客户端收到服务端的数字证书后，使用ca.public解密，得到服务端的公钥server.public，并且验证解密出来的域名是否是自已想访问的服务端的一致。特别注意：客户端会验证server.crt中的域名是否与https://abc.com的域名是否一致

Step4： 客户端随机生成一个密钥（对称加密的密钥），并通过server.public进行加密，然后发送给server

Step5： 服务端收到加密的密钥后，使用server.private解密，得到对称加密的密钥。此时，客户端和服务端都有了对称加密密钥

Step6： 客户端和服务端使用对称加密的密钥对自已要发送的数据加密，另一方通过对称加密的密钥对接收到的数据进行解密

上面的流程已经很接近真实的HTTPS，如果只是大概了解HTTPS的原理，已经差不多了。不过在Q&A中，提了几个问题。

Q & A

Q： 为什么CA的根证书不直接使用其公钥？

A：公钥只用于加密与解密。在根证书中还有CA的名称，域名，该证书的有效期等信息。

Q： 在Step3中，当客户端收到服务端证书server.crt后，如果证明这个证书就是服务器发给自已的，即如何证明与自已正在通信的就是服务器？

A：的确，服务器的证书谁发个请求都能拿到。客户端为了防止与自已通信的不是真正的服务器，当拿到服务器的证书后，提取出公钥，然后发一串字符给服务器，让服务器用私钥加密；客户端拿到加密后的内容，再用提取出来的服务器公钥解密，解密出来和自已发的内容一样，说明正在通信的的确是服务器。

Q： 在第二步，当服务器收到客户端的请求时，为什么不会验证请求的域名（https://abc.com中的abc.com）是否与自已server.crt中的域名一致？在第三步，客户端为什么又会验证server.crt中的域名与自已请求的域名一致？

A：先回答第二个问题：假设这样一个场景，客户端本来想访问https://www.baidu.com，结果中间被不法分子把请求包转发到了https://www.google.com，而这两个服务器的server.crt都是被第三方证书签署的，所以如果客户端不验证server.crt的域名，那么实际上访问的却是google。 第一个问题，暂时不知道怎么解释，不过现实中的现象的确是这样：即使server.crt中只有域名server.com，但我们通过curl -k https://x.x.x.x也能访问成功。