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1. 基本概念

• 数字签名：在非对称加密下，通过私钥加密（加密内容不是数据本身，而是数据的哈希值），公钥解密来验证对方身份； 

  

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• 数字证书：CA利用其私钥对服务器公钥生成数字签名，服务器将个人信息 + 公钥 + 数字签名的打包的结果就叫数字证书；
• 数字证书有限性验证：客户端在收到数字证书后，利用CA公钥解析出数字证书中数字签名，然后对数字证书中公钥进行计算HASH值，如果和解析的数字证书中数字签名中结果相同，则说明结果可信； 

  

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2. SSL/TLS连接建立过程

HTTPS 主要基于SSL/TLS 协议，确保了数据传输的安全性和完整性, 其建立连接并传输数据的基本过程如下：

- 客户端向服务器索要并验证服务器的公钥。 - 双方协商生产`会话秘钥`。 - 双方采用`会话秘钥`进行加密通信。

SSL/TLS协议建立详细流程：

1)客户端发起连接请求

客户端（通常是浏览器）向服务器发送一个 ClientHello 消息，包含了以下内容：

• 支持的 SSL/TLS 版本
• 支持的加密算法（如对称加密、哈希算法等）
• 生成的随机数，用于后续加密操作

2)服务器回应

服务器收到客户端的请求后，选择一个合适的加密协议和算法，生成一个 ServerHello 消息，并返回以下内容：

• 选择的 SSL/TLS 版本
• 选择的加密算法
• 服务器生成的随机数
• 服务器的数字证书（含公钥）

3) 证书验证

客户端会验证服务器提供的 数字证书，通过以下步骤确保服务器身份：

• 客户端检查证书是否由受信任的 证书颁发机构（CA）签发。
• 客户端检查证书是否有效（包括证书的有效期，是否被吊销等）。
• 客户端检查证书中的公钥是否正确。

4) 密钥交换

客户端和服务器在完成证书验证后，会开始密钥交换过程。这个过程使用 非对称加密（公钥和私钥）和 对称加密（会话密钥）来保护数据：

• 客户端使用 服务器的公钥 加密生成一个 共享的对称密钥（会话密钥），并发送给服务器。
• 服务器使用 自己的私钥 解密该密钥。
• 这时，客户端和服务器已经共享了一个对称密钥，用于加密后续的通信内容。

5)完成握手

一旦密钥交换完成，客户端和服务器就可以开始使用 对称加密 进行数据的加密传输。双方交换的消息都用共享的会话密钥加密，确保通信的安全性。

3. HTTPS 的性能影响

由于 HTTPS 在数据传输过程中使用了 加密和解密 操作，通常会比 HTTP 稍慢。这是因为：

• 加密过程：每个请求和响应都需要加密和解密，增加了处理时间。
• 证书验证：握手过程中需要验证证书，增加了延迟。

4. HTTPS 性能优化？

• 硬件级别优化：使用在指令级别优化了加密过程的CPU；
• 会话复用：在同一个会话中，客户端和服务器可以重用之前的加密会话，避免重复的握手过程。
• 协议升级：把TLS1.2升级成TLS1.3，TLS1.3大幅度简化了握手的步骤，完成TLS握手只要1RTT，而且安全性更高。
• 证书缓存：浏览器可以缓存证书，避免频繁的证书验证过程。