当 “HTTP” 先生遇上“S”小姐

情人节的晚上，天空中淅淅沥沥的下着带有些寒意的小雨。HTTP 先生孤零零的坐在咖啡厅中，对着面前的电脑发呆。他有意的屏蔽掉了周边情侣们的窃窃私语，这对单身的他来说是狗粮，也是一阵阵伤害。这时，咖啡厅的门被打开了，风姿绰约的“S”小姐出现在 HTTP 先生的眼中。当 HTTP 先生遇见 S 小姐，会产生怎样的化学反应呢？

HTTP （超文本传输协议）是目前互联网应用最广泛的协议，伴随着人们网络安全意识的加强，HTTP“S” 被越来越多地采纳。不论是访问一些购物网站，或是登录一些博客、论坛等，我们都被 HTTPS 保护着，甚至 Google Chrome、Firefox 等主流浏览器已经将所有基于 HTTP 的站点都标记为不安全。

HTTPS Everywhere

为什么 HTTP 是不安全的？我们先来简单看下 HTTP 访问过程。

抓包如下：

如上图所示，HTTP 请求过程中，客户端与服务器之间没有任何身份确认的过程，数据全部明文传输，“裸奔”在互联网上，所以很容易遭到黑客的攻击，如下：

可以看到，客户端发出的请求很容易被黑客截获，如果此时黑客冒充服务器，则其可返回任意信息给客户端，而不被客户端察觉，所以我们经常会听到一词“劫持”。

试想下，你正在进行一次在线付款操作，你需要输入银行卡号、密码等信息，然后这些信息会经过网络发送到银行系统，“一切数据”都是明文传输的，而恰好有人正在进行网络抓包，他解开你的数据包，然后偷窃你的所有信息。这会对你的财产安全构成了直接威胁。除了财产不安全以外，你的隐私也无法得到保证，什么时候浏览什么了网站，这些都容易被他人所嗅探到。

因此，可以说是 HTTPS 的使用是互联网发展的必然趋势，我们需要这样一种手段来保障我们个人的财产安全，隐私安全。不论是在上网做什么，我们都希望我们的足迹能够被保护起来，不轻易地被不怀好意的人感知到。因此 HTTPS 应该应用在全部的上网场景之中，HTTPS everywhere！

HTTPS 为什么安全

通过上图我们就可以了解到，相比 HTTP，HTTPS 传输更加安全。

• 所有信息都是加密传播，黑客无法窃听。
• 具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现。
• 配备身份证书，防止身份被冒充。

HTTPS 普及之难

按说上网更加安全，这并没有什么不好的，然而 HTTPS 的推广却存在着一些障碍，比如 SSL 证书的价格问题、建立安全通信链路所带来的额外开销等。

证书开销

首先是证书价格问题，不少个人用户在看到价格之后，会产生“配置 HTTPS 是否值得”，“证书之间的价格相差如此之大我该如何选择”等疑问。这可能会使客户在了解 HTTPS 带来的好处之前，就直接打消配置 HTTPS 的念头。其实针对个人博客或者小网站，又拍云就提供 Let’s Encrypt 和 Symantec 的两款免费证书。 OV、EV 证书更建议企业采用，为网站提供更全面的安全保障。

服务器资源消耗

HTTPS，即 HTTP Over TLS，建立一条安全通信链路，需要经历一次 SSL/TLS 握手，在握手阶段，双方（客户端和服务器）会采用非对称加密的方式进行密钥协商，例如现在最流行的 RSA 算法和临时椭圆曲线算法，密钥协商的目的是计算出一个称为 “pre master” 的串，用以构建出最终的加密密钥，这个加密密钥用于对称加密，即双方进行数据传输时使用。非对称加密最大的缺陷是其计算的复杂度，这些复杂的数学计算，往往会消耗一定的 CPU 资源。不过不用担心，这消耗主要体现在服务端，例如又拍云 CDN 边缘的服务器每秒需要处理数以万计的 HTTPS 请求，这对服务器的硬件资源是一个极大的考验。

另外，这里的消耗主要来自于握手时候的消耗，建好连接之后就不太耗了。

那么采用 HTTPS 后，到底会多用多少服务器资源？

2010年1月 Gmail 切换到完全使用 HTTPS， 前端处理 SSL 机器的CPU 负荷增加不超过1%，每个连接的内存消耗少于20KB，网络流量增加少于2%。由于 Gmail 应该是使用N台服务器分布式处理，所以CPU 负荷的数据并不具有太多的参考意义，每个连接内存消耗和网络流量数据有参考意义。这篇文章中还列出了单核每秒大概处理 1500 次握手（针对1024-bit 的 RSA），这个数据很有参考意义，具体信息来源：ImperialViolet（https://www.imperialviolet.org/2010/06/25/overclocking-ssl.html）。

访问速度

繁重的计算和多次交互天然的影响了 HTTPS 的访问速度。如果什么优化都不做，HTTPS 会明显慢很多。如果做过常规优化，但是不针对 HTTPS 做优化，这种情况下测试的结果是 0.2-0.4 秒耗时的增加。如果是没有优化过的站点，慢 1 秒都不是梦。

所以，不是慢，是没有优化。

说到优化，为了能够让HTTPS更好更快的普及，工程师们设计出了不少针对性的优化点。

例如针对 SSL/TLS 握手的开销，引入了 SSL Session 和 TLS Session Tickets 的机制，用以复用会话，减少握手带来的开销；又拍云 CDN 全网支持 HTTP/2 和 TLS 1.3 特性，HTTP/2 带来了巨大的速度提升，具有诸如服务器推送，标头压缩和并行请求等功能。而 TLS 1.3 通过移除有安全隐患的加密算法来提高安全性，通过简化握手，减少延迟并提高性能。

针对 SSL/TLS 握手会消耗大量的 CPU 资源，各厂商都在探索利用硬件（例如 Intel 提供的 Quick Assistant Technology）进行加速的道路；

针对证书昂贵的问题，又拍云联合 Symantec、GeoTrust、TrustAsia、Let’s Encrypt 推出付费和免费 SSL 证书申请与管理一站式服务，无需繁杂流程，一键申请，自主部署，轻松实现网站与 Web 应用的 HTTPS 加密部署。

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