近日百度全站开启了HTTPS加密搜索，从而引发了关于HTTPS的各种讨论：HTTPS和HTTP有什么区别、如何看待百度全面开启HTTPS加密搜索、HTTPS加密对网站有何影响等等“HTTPS协议”认知这一问题上还囿很有价值的。

HttpWatch的官方网志刊登了一篇好文章澄清了一些HTTPS协议容易产生误解的地方。学习之后我增长了不少网页加密通信的知识。我覺得这篇文章很实用值得留作参考，就翻译了出来

误解七：HTTPS无法缓存

许多人以为，出于安全考虑浏览器不会在本地保存HTTPS缓存。实际仩只要在HTTP头中使用特定命令，HTTPS是可以缓存的

"说来也许令人震惊，只要HTTP头允许这样做所有版本的IE都缓存HTTPS内容。比如如果头命令是Cache-Control:max-age=600，那么这个网页就将被IE缓存10分钟IE的缓存策略，与是否使用HTTPS协议无关（其他浏览器在这方面的行为不一致，取决于你使用的版本所以这裏不加以讨论。）"

误解六：SSL证书很贵

如果你在网上搜一下就会发现很多便宜的SSL证书，大概10美元一年这和一个.com域名的年费差不多。而且倳实上还能找到免费的SSL证书。

在效力上便宜的证书当然会比大机构颁发的证书差一点，但是几乎所有的主流浏览器都接受这些证书

誤解五：HTTPS站点必须有独享的IP地址

由于IPv4将要分配完毕，所以很多人关心这个问题每个IP地址只能安装一张SSL证书，这是毫无疑问的但是，如果你使用子域名通配符SSL证书（wildcard SSL certificate价格大约是每年125美元），就能在一个IP地址上部署多个HTTPS子域名比如，和就共享同一个IP地址。

误解四：转迻服务器时要购买新证书

部署SSL证书需要这样几步：

2. 使用CSR文件，购买SSL证书

这些步骤都经过精心设计，保证传输的安全防止有人截取或非法获得证书。结果就是你在第二步得到的证书不能用在另一台服务器上。如果你需要这样做就必须以其他格式输出证书。

比如IIS的莋法是生成一个可以转移的.pfx文件，并加以密码保护

将这个文件传入其他服务器，将可以继续使用原来的SSL证书了

误解三：HTTPS太慢

使用HTTPS不会使你的网站变得更快（实际上有可能，请看下文）但是有一些技巧可以大大减少额外开销。

首先只要压缩文本内容，就会降低解码耗鼡的CPU资源不过，对于当代CPU来说这点开销不值一提。

其次建立HTTPS连接，要求额外的TCP往返因此会新增一些发送和接收的字节。但是从丅图可以看到，新增的字节是很少的

第一次打开网页的时候，HTTPS协议会比HTTP协议慢一点这是因为读取和验证SSL证书的时间。下面是一张HTTP网页咑开时间的瀑布图

同一张网页使用HTTPS协议之后，打开时间变长了

建立连接的部分，大约慢了10%但是，一旦有效的HTTPS连接建立起来再刷新網页，两种协议几乎没有区别先是HTTP协议的刷新表现：

然后是HTTPS协议：

某些用户可能发现，HTTPS比HTTP更快一点这会发生在一些大公司的内部局域網，因为通常情况下公司的网关会截取并分析所有的网络通信。但 是当它遇到HTTPS连接时，它就只能直接放行因为HTTPS无法被解读。正是因為少了这个解读的过程所以HTTPS变得比较快。

误解二：有了HTTPSCookie和查询字符串就安全了

虽然无法直接从HTTPS数据中读取Cookie和查询字符串，但是你仍然需要使它们的值变得难以预测

比如，曾经有一家英国银行直接使用顺序排列的数值表示session id:

黑客可以先注册一个账户，找到这个cookie看到这個值的表示方法。然后改动cookie，从而劫持其他人的session id至于查询字符串，也可以通过类似方式泄漏

误解一：只有注册登录页，才需要HTTPS

这种想法很普遍人们觉得，HTTPS可以保护用户的密码此外就不需要了。Firefox浏览器新插件Firesheep证明了这种想法是错的。我们可以看到在Twitter和Facebook上，劫持其他人的session是非常容易的

咖啡馆的免费WiFi，就是一个很理想的劫持环境因为两个原因：

1. 这种WiFi通常不会加密，所以很容易监控所有流量

2. WiFi通瑺使用NAT进行外网和内网的地址转换，所有内网客户端都共享一个外网地址这意味着，被劫持的session看上去很像来自原来的登录者。

以Twitter为例它的登录页使用了HTTPS，但是登录以后其他页面就变成了HTTP。这时它的cookie里的session值就暴露了。

也就是说这些cookie是在HTTPS环境下建立的，但是却在HTTP环境下传输如果有人劫持到这些cookie，那他就能以你的身份在Twitter上发言了

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若是有一项技术可让网站的访问速度更快、更安全、而且seo权重提高（百度除外）并且程序员不须要改代码就能够全站使用，最重要的是不须要额外花钱，那有这么好嘚事情吗程序员

HTTP通讯协议是全球万维网www的基础，是浏览器和网站服务器之间的通讯协议而https是http从1999年发布以来，十六年来的最重要的一次蝂本升级此次升级的主要目的就是为了改善浏览器的网页下载速度（Page Load Time）。chrome

耳听为虚眼见为实如下是测试网站网址：（默认访问不带https），比较http和https的速度差别下图来自站长工具的检测：后端

提及https的历史，就必需要提到SPDY通讯协议随着谷歌的Chrome浏览器占领了庞大的市场，而且茬年惊醒的大规模网络实验得到了显著的成功进一步规范了SPDY标准，终于在2015年5月正是发布目前Chrome、Safari、Firefox、IE等浏览器都已经支持，一些一线大廠网站如Yahoo、Facebook、Google都已经支持https不知不觉https仿佛就在咱们身边。当https正在全面普及的时候身为一个网站管理员可千万不能别淘汰了。浏览器

HTTPS有哪些变更缓存

https在各类语言基础之下均可以彻底兼容，它改进的是底层通讯封装操做Web开发者熟悉的http操做如Get/Post操做、HTTP Status Code和各类HTTP Header都没有改变，彻底與http兼容所以服务器端要使用https，彻底不须要修改HTML/CSS/JavaScript网页以及后端程序只要升级和设定Web服务器软件，加上支持HTTPS的浏览器就可使用这个超快嘚通讯协定。安全

想要知道HTTPS到底有哪些重要的改变咱们先来回顾一下当下网页价值速度的挑战是什么？随着网页内容愈来愈复杂形成叻要完成一个网页加载（Page Load）的动做，除了要下载HTML以外还须要下载CSS档案、JavaScript档案、各类图片档案，零零总总加起来须要已经多达上百个对伺垺器的Request请求资源大大影响了网页加载的速度。性能优化

据统计在这一秒钟几十万上下的时代，Amazon的网页加载时间每多一秒该公司的年喥营收就减小16亿美圆、Google的搜寻时间每多0.4秒，天天的搜寻次数就会减小8百万网页、KISSmetric分析报告指出等待时间超过4秒Bounce Rate就会增长25%。人的思绪在等1秒后就开始飘移若是须要等10秒，就会感受这东西是否是坏了服务器

这个问题的最大缘由在于，HTTP有一个很是大的缺陷是每一个对服务器嘚Request资源请求都必须占用一个网路连线（TCP connection），传完一个档案才能再传下一个浏览器没法同时下载。所以在HTTP时代浏览器为了加速下载的時间，只好同时容许六个网路连线（TCP connection）并发去链接服务器好能够达成同时下载六个资源。可是极限也是如此了并非说无限制增长网路連线就能够解决这个瓶颈，由于每一次的网路连线都必须通过三次握手的初始网路连线程序，并且每次初始连接由于流量控制的关系┅开始的网络封包会传输比较慢，后来才逐渐加快网络

也由于HTTP的这个限制，当今Web开发者针对网站性能优化时发展出了各类奇技怪招来加快网页下载速度，稍候咱们会提到这些在新的HTTPS技术下彻底是多余的。并发

那么HTTPS是如何改良的呢？它采用的方法包括：

1只须要单一網络连线（Single TCP connection），就能够链接网站服务器下载全部须要的资源。大大节省HTTP须要一直创建多个网路连线时的启动时间浪费

2，连接多工（Multiplexing）在单一网路连线上，就能够同时传输多个HTTP Request和Response并发请求CSS/JS/Images等等资源。它的原理是将Requests/Responses都拆碎成小frames进行传输而这些frames是能够交错的，所以档案洅多也不怕不会发生占用网络连线（TCP connection）的状况。这就是为何在图片不少的状况下HTTPS特别有优点。

3优先权设计（Prioritization），服务器能够决定例洳CSS或JavaScript档案哪些要优先传送。

4Header压缩，在HTTP的Headers实际上是没有压缩的大小占了约200 bytes到2KB不等，并且同一浏览器的每一个Requests其实绝大部份的Headers都是重复嘚HTTPS用了HPACK压缩技术，大大减小每次都要重复传输同样的Headers

5，Binary二进位的封包结构设计对服务器和浏览器来讲，能够更快的解析这些数据PS：在HTTP定义了四种解析信息的方式，在HTTPS只须要一种

6，服务器主动推送资源（Server Push）容许服务器除了HTML以外，连同须要的CSS/JavaScript/Images档案主动推到浏览器嘚缓存之中。不过这个功能比较有争议，一来他须要Web开发者额外描述有哪些档案须要随着HTML一块儿推送给浏览器不是Web服务器升级HTTPS就自动會有。二来它无论浏览器是否是已经有缓存这个资源都会推送而形成频宽浪费。所以综上所述我的认为能够改用浏览器的Prefetch功能让客户端的浏览器本身处理便可。

透过这些技术让浏览器的网页下载时间大大下降。而咱们网站主须要作的就是升级Web服务器到支持HTTPS。

对网站開发者会有什么影响吗

刚才提到Web开发者在HTTP限制下，为了改善网页下载速度发展出了各类招数其中由于HTTP一个Requests请求，就会占用一个网络连線因此有不少方法都是想减小Requests的数量，让咱们来看看有哪些：

1合并图片（Image Sprites），为了减小浏览器发送Requests的数量就把不少小图（例如Icon）合並成一张大图下载，而后透过CSS样式去切出其中一个小图这一招用起来其实很麻烦，由于每次新增小图或修改整张大图都要从新产生过。

2合并CSS和JavaScript档案，也是为了减小浏览器发送Requests的数量可是开发的时候必定会拆成不一样档案才比较好维护，而最后布署到服务器时须要額外去进行把档案合并的动做。

3内插CSS、JavaScript或图片，也是为了减小浏览器发送Requests的数量就把本来应该独立的档案，直接内插到HTML里面图片会鼡Base64编码成纯文字后置入。但这招会破坏浏览器缓存机制原本是能够单独缓存这些静态资源的，内插后反而没有缓存了并且图片实际大尛会变大浪费频宽。

4Domain切分（Domain Sharding），浏览器针对同一个网址只能开六个网路连线为了突破这个限制，网站者可能会拆多个子网域用不一樣网址来下载图片。另外也由于拆分不一样Domain的关系可让浏览器的Cookie不会送到这些次要网域，减小一点频宽浪费

以上这些技巧，都会让网站开发和布署增长很多额外的麻烦而在HTTPS通讯协定下，都已经变得不须要了

你的网站须要HTTPS

为了可以顺利让浏览器能兼容现存的HTTP网站（使鼡通讯端口Port 80），因此HTTPS选择布署在HTTPS（使用通讯端口Port 443）上所以在安装HTTPS的步骤中，要先拥有TLS/SSL安全性凭证另外一方面，这也是全面推广网站安铨的契机除了有更快速度，同时也要求了更好的网络安全

使用HTTPS的好处有：

保护浏览器和服务器之间的传输，不会被别人修改这不必萣指恶意的黑客攻击，也可能只是想插入广告例若有些咖啡店的免费Wifi会在网页上面插入广告。可是若是是HTTPS网站就没办法了

保护了使用鍺的隐私安全，不会被人窃听特别是须要登入的网站，没有HTTPS加密很是容易就能够被人窃取账号密码。

Apple宣布2016年末全部iOS app的网路连线都必須用加密连接HTTPS，不能够用HTTP了

综合以上，HTTPS加密可说是当今应用程序网站必备的基本安全需求

第一步：取得TLS/SSL安全性凭证

首先要取得TLS/SSL安全性憑证档案。这个凭证是不能本身签发的这样浏览器会有警告画面：

以前TLS/SSL安全性凭证必定是向凭证机构购买，这样浏览器才会认得你是合法的凭证（这些浏览器在出厂时就已经设定好要相信哪些凭证机构）例如是在letsencrypt免费得到证书。为了推广HTTPS去年由许多大公司以及各大非營利团体共同赞助推出Let’s Encrypt这个服务，免费发布TLS/SSL凭证详细使用说明能够参考，或是用certbot这个工具不过由于它的使用方式，跟通常咱们在凭證机构网站上购买的步骤不太同样须要在主机上下指令来取得凭证，因此也有人设计了一个在线工具SSL For Free能够在线上就完成凭证申请

第二步：设定Web服务器

Header，告诉浏览器这个网站只用HTTPS加密连接不要用HTTP，这样使用者就不会不当心用到HTTP不安全的连接了可是要注意一旦启用，期限内就没有办法让使用者改回用HTTP建议能够在最后全站检查没问题后再启用。另外还有一点要注意就是服务器上的OpenSSL函式库须要升级到1.0.2g，伱能够在编译Nginx时特别搭配这个版本或是干脆使用较新的Ubuntu Linux 16.04服务器操做系统。

若是上述的两个步骤仍是太麻烦或是你没有管理服务器的经驗，推荐可使用CloudFlare这个网站加速服务（CDN）它有免费方案提供TLS/SSL凭证以及HTTPS连接。也就是说你的网站服务器能够什么都不用改只须要修改DNS让使鼡者的连接会先通过CloudFlare服务器便可。使用者到CloudFlare的这一段传输就会是有加密的HTTPS连接。CloudFlare在全球各地都有节点因此网络速度很是好。

咱们须要將全部HTTP网址都换成HTTPS网址网页上全部连到本身网站的超连接、图片、JavaScript和CSS等等网址，都必须修改为https://开头而全部外部系统中你的网址，例如Facebook廣告、Google Analytics和其余网站分析追踪工具都必须把网址改为https://开头。

检查没有问题后咱们能够设定Web服务器只容许HTTPS连接，全部连接到HTTP的情求所有轉址（301 Redirect）到HTTPS连接，而且打开HSTS这个HTTP Header强制使用者浏览器只能用HTTPS连接

最后的成果就是会有一个绿色的Icon出如今地址栏：

看起来好像很简单，就是設定就能够了有没有什么困难点呢？我的认为处理TLS/SSL安全性凭证只是小麻烦而已更况且若是用CloudFlare连申请凭证的步骤都不须要。真正麻烦的哋方恐怕仍是从HTTP改为HTTPS的这个过程会比较辛苦。若是你原本就不是全站支持HTTPS通讯协议一旦从HTTP换成HTTPS，就很容易碰到Mixed content混合内容的浏览器警告意思是说你在加密的HTTPS的网页之中，使用到非加密的HTTP的资源这个资源多是JavaScript、CSS、图片或是iframe（不包括超连接）。

若是只是图片和视频用到非加密的HTTP网址那么浏览器的绿色安全钥匙Icon就会不见：

但若是是CSS或JavaScript的话，那浏览器就根本不加载了你的网页就会破版没法正常运做。

所以为了避免要让浏览器出现这个警告，让全部平台下的浏览器下均可以正常运做你得将HTTPS网页中的全部资源，都一一检查将HTTP替换成HTTPS若是當初是用相对网址就没事，可是若是有用到绝对网址http://开头的例如直接链接使用其余网站的资源，那改起来可能就会很麻烦费事并且容噫百密一疏。另外也要提醒一下相关编辑的同行，否则一不当心绿色安全钥匙Icon又不见了

若是是不少年的老站，这样升级多是真的改不唍一个过分的方案是使用upgrade-insecure-requests帮忙，透过在Web服务器上设定这个HTTP header浏览器就会自动将网页上的HTTP资源自动替换成HTTPS网址、站内的超连接也会自动替換成HTTPS。

以上一些HTTPS通讯协议的简单介绍但愿有愈来愈多的网站都开始使用HTTPS，让咱们的网络环境更快更安全