大型网站的 HTTPS 实践（1）：HTTPS 协议和原理
当今世界，HTTPS是安全保护数据传输的基础，也是网站或 Web 应用实施安全策略的重要环节。本文将介绍 HTTPS 的原理与运作机制，所面临的挑战，以及大型网站等组织如何建立并维护 HTTPS 协议。 一、HTTPs 协议原理 HTTPS是以安全为目标的HTTP通道；它通过SSL/TLS安全协议为网络数据传输提供保护。SSL证书由Web服务器提供，其中包含一个公钥、一个私钥和一个服务器证书。服务器证书由可信的第三方组织（证书颁发机构——CAs）颁发，并且包含服务器的信息，如服务器域名、IP等。客户端（浏览器）根据服务器证书的内容，发送证书验证请求，服务器将其自身的证书发送给客户端，由此进行服务器身份认证。 一旦服务器身份认证通过，客户端便可以同服务器进行安全连接。这个过程需要在客户端和服务器端进行密钥交换，交换密钥的方式有RSA和Diffie-Hellman两种。 一旦密钥交换完成，浏览器和服务器就可以安全地通信。服务器端将使用公钥加密数据传输，客户端将使用私钥解密数据。同时，客户端和服务器也会采用传输层安全性(TLS)的协议进行交流，其主要目的是根据客户端传送的密钥和服务器记录的密钥，来通过加密机制来实现服务器端数据的安全传输。 二、HTTPS 面临的挑战 当不慎将 HTTP 信息的传输发布到假设不安全的网络服务器或 Web 应用程序上时，HTTPS 便会面临着挑战，告诉我们建立 HTTPS 链接并不简单、也不是权宜之计。 主要挑战有： （1）首先是安全性，主要针对身份认证、内容传输安全以及针对可能出现的潜在安全缺陷实施保护措施。 （2）其次是安全性的维护，即 HTTPS 认证的服务器端提供者要定期更新证书，并且在签名机制的基础上，保证传输过程中的数据完整性。 （3）再次是灵活性，大型网站要尽量提升用户体验，因此要实现页面可缓存性，尽量节省数据传输时间。 （4）最后是速度问题，HTTPS 协议需要比 HTTP 协议更长的传输时间，且证书中所包含的元数据会增加客户端请求的时间，因此要实现 HTTPS 的快速请求和传输，需要重新映射数据元。 三、大型网站 HTTPS 实践 大型网站要实现 HTTPS，必须尽量避免上面的挑战，具体要点如下： （1）应该使用最新的 TLS 与 SSL 加密技术，确保传输数据安全性，把自己保护起来。 （2）需要定期更新证书，并且要确保签名机制的完整性，来防止数据遭窃取和未经授权访问。 （3）通过 CDN 加速来实现缓存优化，必要时采用双层 HTTPS，减少数据传输的负担。 （4）尽