上一篇
https通信过程数据包
HTTPS通信通过TLS握手协商密钥，数据包含加密载荷及TCP/IP头，确保传输安全
HTTPS通信过程数据包解析
TCP三次握手（建立传输通道）
| 阶段 | 协议层 | 数据包类型 | 内容示例 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 第1次握手 | TCP | SYN包 | 源端口: 随机（如50000） 目标端口: 443 序列号: 0 | 客户端发起连接请求，携带初始序列号，请求建立TCP连接。 |
| 第2次握手 | TCP | SYN+ACK包 | 源端口: 443 目标端口: 50000 序列号: 0 确认号: 客户端序列号+1 | 服务器响应客户端，确认客户端序列号，并携带自己的初始序列号。 |
| 第3次握手 | TCP | ACK包 | 源端口: 50000 目标端口: 443 确认号: 服务器序列号+1 | 客户端确认服务器序列号，完成双向连接建立。 |
SSL/TLS握手（建立安全通道）
| 阶段 | 协议层 | 数据包类型 | 内容示例 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| ClientHello | TLS | Handshake协议包 | 支持的TLS版本（如TLS 1.2/1.3） 支持的加密算法列表 随机数（Client Random） | 客户端发起握手，告知服务器支持的协议和加密套件。 |
| ServerHello | TLS | Handshake协议包 | 选定的TLS版本 选定的加密算法（如ECDHE-RSA） 服务器随机数（Server Random） | 服务器响应，确认协议参数并生成会话ID。 |
| 服务器证书传输 | TLS | Handshake协议包 | （包含公钥、证书链、签名） | 服务器发送数字证书，用于客户端验证身份和获取公钥。 |
| 密钥交换 | TLS | Handshake协议包 | 临时公钥（用于ECDHE） 加密材料（如签名） | 服务器生成临时公钥，客户端用其计算共享密钥。 |
| 客户端密钥交换 | TLS | Handshake协议包 | 预主密钥（Pre-Master Secret） 加密签名（用服务器公钥加密） | 客户端生成预主密钥，通过服务器公钥加密后发送。 |
| 完成握手 | TLS | Finished包 | 校验值（基于握手内容计算的MAC） | 双方确认握手成功，生成会话密钥（对称密钥）。 |
应用层数据传输
| 阶段 | 协议层 | 数据包类型 | 内容示例 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 客户端请求 | HTTPS | HTTP请求包 | GET /index.html HTTP/1.1Host: example.com 加密数据块 | 客户端发送加密的HTTP请求，数据经会话密钥（如AES）加密。 |
| 服务器响应 | HTTPS | HTTP响应包 | HTTP/1.1 200 OK加密数据块（HTML内容） | 服务器返回加密的HTTP响应，数据同样用会话密钥加密。 |
TCP连接关闭
| 阶段 | 协议层 | 数据包类型 | 内容示例 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 客户端FIN包 | TCP | FIN+ACK包 | 序列号: 当前传输序列号 FIN标志: 1 | 客户端主动关闭连接，发送FIN报文。 |
| 服务器FIN+ACK包 | TCP | FIN+ACK包 | 确认号: 客户端FIN序列号+1 FIN标志: 1 | 服务器确认关闭请求，并发送自身FIN报文。 |
| 客户端ACK包 | TCP | ACK包 | 确认号: 服务器FIN序列号+1 | 客户端确认服务器关闭请求，连接正式终止。 |
相关问题与解答
问题1：HTTPS和HTTP的主要区别是什么？
解答：
- 传输安全：HTTPS通过TLS/SSL对数据加密，防止中间人窃听；HTTP是明文传输。
- 端口号：HTTPS默认使用443端口，HTTP使用80端口。
- 证书验证：HTTPS需要服务器提供有效数字证书，客户端验证其合法性；HTTP无此步骤。
- 性能开销：HTTPS因加密/解密操作会增加CPU消耗，但现代硬件已能高效处理。
问题2：为什么TLS握手需要两次随机数（Client Random和Server Random）？
解答：
- 防止重放攻击：两次随机数结合其他参数（如时间戳）生成唯一的会话密钥，确保每次通信的密钥不同。
- 增强安全性：随机数参与密钥计算，增加攻击者猜测或破解密钥的难度。
- 兼容性：部分算法（如DH密钥交换）依赖双方
