本文主要是介绍详解互联网基石之HTTPS,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
一、HTTPS简介
HTTPS(HyperText Transfer Protocol Secure)是一种用于安全通信的网络传输协议。它是HTTP的加密版本,通过使用TLS(Transport Layer Security)或其前身SSL(Secure Sockets Layer)来加密通信内容。
主要特点包括:
数据加密:HTTPS使用加密算法对通信内容进行加密,这样即使被拦截,也无法轻易解读其中的信息。
身份验证:HTTPS确保通信的两端(客户端和服务器)是可信的,这通过数字证书来实现。服务器必须拥有有效的证书,以证明其身份。
数据完整性:通过消息认证码(MAC)或哈希函数,HTTPS可以防止通信被篡改。接收方可以验证收到的数据是否与发送方发送的数据完全一致。
SEO优化:搜索引擎如Google已将HTTPS加密作为搜索排名的一个重要因素,鼓励网站采用HTTPS以提升安全性和信任度。
使用HTTPS可以有效防止很多网络攻击,如中间人攻击、数据窃听和数据篡改。现今,大多数网站已经采用HTTPS来保护用户数据和隐私,使得互联网上的信息传输更为安全可靠。
二、HTTPS发展历史
HTTPS的发展历史可以追溯到早期互联网对安全需求的不断增长。以下是HTTPS从诞生到现今的关键发展历程:
1. 早期背景
1990年代初期:安全需求的出现
随着互联网的普及,尤其是电子商务和在线支付系统的兴起,对数据传输的安全性需求日益增长。
HTTP(Hypertext Transfer Protocol)作为基础的网络通信协议,没有提供数据加密和身份验证机制。
2. SSL协议的诞生
1994年:Netscape引入SSL 1.0
Netscape Communications开发了SSL(Secure Sockets Layer)协议,用于加密和保护互联网通信。
SSL 1.0从未公开发布,因为它存在严重的安全漏洞。
1995年:SSL 2.0发布
Netscape发布了SSL 2.0,这是第一个公开使用的版本,但仍然存在一些安全缺陷。
1996年:SSL 3.0发布
SSL 3.0对之前版本进行了重大改进,修复了许多安全漏洞,成为广泛采用的标准。
3. TLS协议的演变
1999年:TLS 1.0发布
IETF(Internet Engineering Task Force)基于SSL 3.0开发并发布了TLS(Transport Layer Security)1.0。
TLS 1.0包含了更强的加密算法和改进的安全特性。
2006年:TLS 1.1发布
增强了抗密码攻击的能力,改进了数据完整性检查机制。
2008年:TLS 1.2发布
引入了新的哈希函数和加密算法,使协议更安全、更高效。
2018年:TLS 1.3发布
大幅改进了握手过程,减少了延迟,进一步提高了安全性和性能。
4. HTTPS的普及
2000年代:逐步采用
大多数大型网站逐步采用HTTPS保护用户数据,特别是涉及金融和个人隐私信息的网站。
2010年代:广泛推广
电子商务、社交媒体和云服务的大量普及,推动了HTTPS的广泛采用。
Google、Mozilla等浏览器开发商开始推动HTTPS的使用,通过标记HTTP网站为“不安全”来鼓励网站向HTTPS迁移。
2014年:Let's Encrypt成立
Let's Encrypt是一个免费、自动化、开放的证书颁发机构,极大地降低了获取和部署SSL/TLS证书的门槛。
大幅推动了HTTPS的普及,使得越来越多的网站能够采用加密通信。
2017年:浏览器强制HTTPS
Chrome、Firefox等主要浏览器开始对未采用HTTPS的网站显示“不安全”警告,进一步推动了网站向HTTPS迁移。
5. 未来展望
随着对互联网安全需求的不断增加,HTTPS将继续演变和发展。
未来可能会引入更多先进的加密技术和安全机制,进一步提升数据传输的安全性和效率。
关键时间线概述
1994年 - Netscape引入SSL 1.0(未公开发布)。
1995年 - SSL 2.0发布。
1996年 - SSL 3.0发布。
1999年 - TLS 1.0发布。
2006年 - TLS 1.1发布。
2008年 - TLS 1.2发布。
2014年 - Let's Encrypt成立。
2018年 - TLS 1.3发布。
通过这些关键节点,HTTPS从一个初步的安全协议发展成为现代互联网通信的基石,保障了数十亿用户的数据安全和隐私。
三、HTTPS通信流程
以下下将通过图形和文字详细描述HTTPS通信过程。图形部分将在解释文字后附上。
1. 客户端发起HTTPS请求
用户在浏览器中输入URL(例如:https://example.com)。
浏览器向目标服务器发出HTTPS连接请求。
2. 服务器响应并发送证书
服务器接收到请求后,将包含公钥的数字证书发送给客户端。
数字证书由可信的证书颁发机构(CA)签名,并包含服务器的公钥、证书颁发者的信息及有效期等。
3. 客户端验证证书
客户端使用内置的受信任证书颁发机构列表,验证服务器的数字证书。
验证过程包括检查证书的签名、证书链、有效期等。
如果证书有效且可信,继续进行后续步骤;否则,客户端会警告用户,提示可能存在安全风险。
4. 生成对称密钥并加密传输
客户端生成一个随机的对称密钥(会话密钥)。
使用服务器的公钥加密该会话密钥,并将其发送给服务器。
5. 服务器解密会话密钥
服务器使用自己的私钥解密会话密钥。
双方使用该对称密钥进行后续的数据加密传输。
6. 加密通信
双方使用协商好的对称密钥对后续的数据进行加密传输,确保数据的保密性和完整性。
在加密连接建立后,浏览器和服务器之间的通信都是加密的。
7. 数据传输和会话结束
在加密连接下,客户端和服务器进行安全的数据传输。
当通信结束后,双方可以终止加密会话,关闭连接。
图形表示
1. 客户端请求HTTPS连接
+----------------+ +------------------+
| Client | | Server |
| (Browser) | | (Website) |
+----------------+ +------------------+| || HTTPS Request ||---------------------------------------------------------->|| |2. 服务器响应并发送证书
+----------------+ +------------------+
| Client | | Server |
| (Browser) | | (Website) |
+----------------+ +------------------+| ||<----------------------------------------------------------|| Server Certificate || |3. 客户端验证证书
+----------------+ +------------------+
| Client | | Server |
| (Browser) | | (Website) |
+----------------+ +------------------+| || Verify Certificate ||---------------------------------------------------------->|| |4. 生成对称密钥并加密传输
+----------------+ +------------------+
| Client | | Server |
| (Browser) | | (Website) |
+----------------+ +------------------+| || Generate Session Key || Encrypt with Server's Public Key || ||<----------------------------------------------------------|| Encrypted Session Key || |5. 服务器解密会话密钥
+----------------+ +------------------+
| Client | | Server |
| (Browser) | | (Website) |
+----------------+ +------------------+| || Decrypt Session Key || ||---------------------------------------------------------->|| |6. 加密通信
+----------------+ +------------------+
| Client | | Server |
| (Browser) | | (Website) |
+----------------+ +------------------+| || Secure Communication || (Encrypted Data) ||<--------------------------------------------------------->|| |7. 数据传输和会话结束
+----------------+ +------------------+
| Client | | Server |
| (Browser) | | (Website) |
+----------------+ +------------------+| || End Session || ||---------------------------------------------------------->|| |
通过这个过程,HTTPS确保了客户端和服务器之间的通信是加密的、安全的,并且验证了服务器的身份,防止中间人攻击和数据窃取。
四、https证书免费申请方式汇总
有几种方法可以免费申请HTTPS证书,以下是一些最受欢迎和常用的免费证书颁发机构(CA)和平台:
1. Let's Encrypt
简介
Let's Encrypt 是一个提供免费 SSL/TLS 证书的证书颁发机构。它通过自动化的方式使得网站能够轻松获得和更新证书。
特点
免费:完全免费使用。
自动化:支持自动化工具(如Certbot)来申请、安装和续期证书。
广泛支持:被大多数浏览器和操作系统信任。
社区支持:拥有庞大的用户社区和丰富的文档资源。
申请步骤
安装 Certbot:Certbot 是一个广泛使用的自动化工具,用于与 Let's Encrypt 通信并处理证书的申请和安装。
运行 Certbot:通过运行适当的 Certbot 命令来申请证书,Certbot 会自动完成验证过程并安装证书。
设置自动续期:Certbot 可以自动安排任务来定期检查并续期证书,确保网站始终使用有效的证书。
2. ZeroSSL
简介
ZeroSSL 提供免费和付费的 SSL 证书服务,可以通过简单的在线申请获得证书。
特点
免费计划:提供 90 天有效期的免费证书。
用户友好:易于使用的在线界面,可以手动申请和管理证书。
API 支持:提供 API 来自动化证书申请和管理。
申请步骤
注册账号:访问 ZeroSSL 网站并注册一个免费账号。
申请证书:通过在线界面或 API 申请一个免费的 SSL 证书。
验证域名:完成域名验证(DNS 验证、文件验证等)。
下载和安装证书:在验证成功后下载证书并安装到服务器。
3. Cloudflare
简介
Cloudflare 是一家提供网络安全和内容分发网络(CDN)服务的公司,它提供免费 SSL 证书作为其免费计划的一部分。
特点
免费计划:所有 Cloudflare 用户,包括免费计划用户,都可以获得免费 SSL 证书。
CDN 集成:SSL 证书与 Cloudflare 的 CDN 服务集成,提高网站性能和安全性。
易于设置:通过简单的 DNS 配置和 Cloudflare 仪表板即可启用。
申请步骤
注册 Cloudflare 账号:访问 Cloudflare 网站并注册一个免费账号。
添加网站:将你的网站添加到 Cloudflare,完成 DNS 配置。
启用 SSL:在 Cloudflare 仪表板中启用 SSL,选择适当的 SSL 模式(如“完全加密”)。
4. SSL For Free
简介
SSL For Free 使用 Let's Encrypt 提供的服务,通过简单的在线界面帮助用户获取免费 SSL 证书。
特点
免费:完全免费使用。
简便:通过用户友好的界面申请和管理证书。
Let's Encrypt 支持:依托 Let's Encrypt 进行证书颁发和管理。
申请步骤
访问网站:进入 SSL For Free 网站。
申请证书:输入你的网站域名,选择验证方式(如 DNS 验证或文件验证)。
完成验证:按照指示完成域名验证。
下载证书:验证成功后下载证书并安装到服务器。
总结
这些免费证书颁发机构和平台提供了简便、快捷的方法来获取和管理 HTTPS 证书,帮助网站提升安全性并建立用户信任。选择哪种方式取决于你的具体需求和技术背景,无论是自动化程度、易用性还是集成服务,都有适合的方案。
五、付费权威https证书颁发机构汇总
付费的权威 HTTPS 证书颁发机构(CA)提供更高级别的验证、额外的功能和更高的信任度,这些对于企业和需要高级安全保障的网站尤为重要。以下是一些著名的付费证书颁发机构:
1. DigiCert
简介
DigiCert 是全球领先的证书颁发机构,提供多种 SSL/TLS 证书和其他安全解决方案。
特点
高级验证:提供域名验证(DV)、企业验证(OV)和扩展验证(EV)证书。
快速验证和签发:通常能够在较短时间内完成证书签发。
高兼容性:被几乎所有的浏览器和操作系统信任。
额外服务:包括证书管理工具、恶意软件扫描等。
2. Sectigo(原Comodo CA)
简介
Sectigo 是全球最大且最受信任的证书颁发机构之一,前身为 Comodo CA,提供广泛的证书选择。
特点
多样化产品:提供从基础到高级的各种证书,包括 DV、OV、EV 证书,以及多域名和通配符证书。
竞争性价格:提供具有竞争力的价格,适合各种规模的企业。
附加功能:包括网站安全保障、恶意软件扫描、每日网站备份等。
3. GlobalSign
简介
GlobalSign 是一家全球性的证书颁发机构,提供广泛的 SSL/TLS 证书和其他身份验证服务。
特点
企业级解决方案:适合大型企业的高安全性需求。
灵活性:提供各种类型的证书,包括通配符和多域名证书。
自动化工具:提供自动化证书管理和部署工具,简化证书生命周期管理。
4. Entrust
简介
Entrust 提供高质量的 SSL/TLS 证书以及其他网络安全解决方案,致力于保护数字交易和身份验证。
特点
高信任度:提供顶级的安全和信任服务,被广泛接受和信任。
多种证书类型:包括标准 SSL 证书、EV 证书和多域名证书。
附加服务:包括证书管理、身份验证和云安全解决方案。
5. Symantec(现 NortonLifeLock)
简介
Symantec 是著名的网络安全公司,其证书业务已被 DigiCert 收购,但仍以 NortonLifeLock 品牌继续提供 SSL 证书。
特点
高信誉度:Symantec 的品牌在安全领域拥有极高的信誉。
高级安全特性:包括 Norton Secured Seal、恶意软件扫描、漏洞评估等。
广泛信任:被所有主要浏览器和操作系统信任。
6. GeoTrust
简介
GeoTrust 是 DigiCert 旗下的品牌之一,提供中端市场的 SSL/TLS 证书,兼具高性价比和高信任度。
特点
性价比高:提供具有竞争力的价格,适合中小型企业。
多种选择:提供 DV、OV、EV 证书,以及多域名和通配符证书。
易于管理:提供简单的证书管理工具,方便企业使用。
7. Thawte
简介
Thawte 是全球知名的证书颁发机构之一,其证书产品适用于各种规模的企业和组织。
特点
可靠性:提供高可靠性的 SSL/TLS 证书,兼具安全性和信任度。
全球认可:被全球范围内的浏览器和操作系统信任。
多样化产品:提供从基础到高级的各种证书,满足不同需求。
总结
这些付费证书颁发机构在行业内具有很高的信任度和广泛的兼容性,提供的证书不仅能满足基本的安全需求,还能提供额外的安全服务和管理工具,适合对安全性有较高要求的企业和组织。选择合适的证书颁发机构取决于企业的具体需求、预算以及所需的安全级别。
六、常见负载均衡如何配置https证书
在现代网络架构中,负载均衡器(Load Balancer)是用于分发网络流量的关键组件。为了确保安全通信,负载均衡器通常需要配置 HTTPS 证书。以下是一些常见的负载均衡器配置 HTTPS 证书的示例,包括硬件负载均衡器和云提供商的负载均衡服务。
1. Nginx 作为负载均衡器
步骤
安装 Nginx: 安装 Nginx,通常在 Linux 系统上通过包管理器进行安装。
sudo apt-get update sudo apt-get install nginx
获取 SSL 证书: 可以使用 Let’s Encrypt 获取免费证书。
sudo apt-get install certbot python3-certbot-nginx sudo certbot --nginx -d yourdomain.com -d www.yourdomain.com
配置 Nginx: 编辑 Nginx 配置文件
/etc/nginx/nginx.conf
或/etc/nginx/sites-available/default
。http {upstream backend {server backend1.example.com;server backend2.example.com;}server {listen 80;server_name yourdomain.com www.yourdomain.com;location / {return 301 https://$host$request_uri;}}server {listen 443 ssl;server_name yourdomain.com www.yourdomain.com;ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/yourdomain.com/fullchain.pem;ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/yourdomain.com/privkey.pem;location / {proxy_pass http://backend;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;}} } ```
重启 Nginx:
sudo systemctl restart nginx
2. AWS Elastic Load Balancer (ELB)
步骤
创建并上传 SSL 证书: 使用 AWS Certificate Manager (ACM) 申请或上传证书。
配置 ELB:
登录 AWS 管理控制台,导航到 EC2 服务。
选择“Load Balancers”,点击“Create Load Balancer”。
选择“Application Load Balancer”或“Network Load Balancer”。
配置基本设置,选择 VPC 和子网。
在“Listeners and Routing”部分,添加 HTTPS 监听器。
选择 ACM 中的 SSL 证书或上传自己的证书。
配置安全组: 确保负载均衡器的安全组允许 443 端口的入站流量。
配置目标组:
创建目标组,添加实例或 IP 地址。
配置健康检查路径。
完成创建并测试: 完成负载均衡器的创建,确保 HTTPS 流量能够正确分发到后端实例。
3. HAProxy 作为负载均衡器
步骤
安装 HAProxy:
sudo apt-get update sudo apt-get install haproxy
获取 SSL 证书: 使用 Let’s Encrypt 获取免费证书。
sudo apt-get install certbot sudo certbot certonly --standalone -d yourdomain.com -d www.yourdomain.com
配置 HAProxy: 编辑 HAProxy 配置文件
/etc/haproxy/haproxy.cfg
。frontend https_frontbind *:443 ssl crt /etc/letsencrypt/live/yourdomain.com/fullchain.pem crt /etc/letsencrypt/live/yourdomain.com/privkey.pemmode httpdefault_backend serversbackend serversmode httpbalance roundrobinserver server1 backend1.example.com:80 checkserver server2 backend2.example.com:80 check
重启 HAProxy:
sudo systemctl restart haproxy
4. Google Cloud Load Balancer
步骤
创建并上传 SSL 证书: 使用 Google Cloud Console 申请或上传证书。
配置负载均衡器:
登录 Google Cloud Console,导航到“Network services” -> “Load balancing”。
点击“Create load balancer”,选择“HTTP(S) Load Balancing”。
配置负载均衡器的基本设置,添加前端配置。
添加 HTTPS 协议并选择上传的证书。
配置后端服务: 创建或选择现有的后端服务,添加实例组或 GKE 集群。
测试和验证: 完成配置后,确保 HTTPS 流量能够正确分发到后端服务。
通过这些示例,可以看到不同的负载均衡器如何配置 HTTPS 证书来确保安全的通信。选择适合你的架构和需求的负载均衡器和配置方法尤为重要。
就这样。
希望对您有用!关注锅总,可及时获得更多花里胡哨的运维实用操作!
这篇关于详解互联网基石之HTTPS的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!