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什么是 HTTPS?它如何运作?(详解)

什么是 HTTPS网站架构与迁移

HTTPS 是 HTTP 的加密版本。本指南讲清它的运作原理、与 HTTP 的区别,以及它带来的好处。

什么是 HTTPS?

超文本传输安全协议(HTTPS)是 HTTP 的加密版本。HTTP 是用于在网页浏览器(如 Chrome)和服务器(托管网站的计算机)之间传输数据的协议。

当你访问一个使用 HTTPS 的网站时,你的浏览器与该网站的服务器之间的连接是加密的(也就是说,它是被打乱的)

这能保护你的数据不被攻击者窥探。

一张浏览器和网站服务器的示意图,两者之间传输安全数据(HTTPS)

这些数据包括所有类型的机密信息——登录凭据、支付信息以及一般的浏览活动。

所以,换句话说:

HTTPS 协议对于在上网时保持数据私密和安全至关重要。

但它究竟是如何运作的?它又与 HTTP 有何不同?

我们一起来了解一下。

HTTPS 如何运作?

HTTPS 基于请求-响应模型运作(即浏览器发送请求,服务器对该请求做出响应),与 HTTP 一样。

但 HTTPS 使用安全套接字层(SSL)和传输层安全(TLS)证书进行加密。(这些是证明网站身份的数字文档,以便建立加密连接。)

以下是整个过程的运作方式:

1. 浏览器联系网站:用户的网页浏览器尝试使用 HTTPS 连接到网站

2. 发送 SSL 证书:网站的服务器做出响应,把它的 SSL/TLS 证书发送给浏览器。该证书包含网站的公钥(加密密钥),用于建立安全连接。

网站服务器向尝试使用 HTTPS 连接该网站的浏览器发送 SSL/TLS 证书

3. 浏览器验证证书:浏览器会检查该证书,确保它有效,并且是由受信任的证书颁发机构(如 GoDaddy、DigiCert、Comodo 等)签发的。这一步对于确认网站的真实性至关重要。

浏览器验证 SSL/TLS 证书

4. 交换加密密钥:证书验证通过后,浏览器和服务器通过交换密钥建立加密连接。浏览器使用服务器的公钥来加密信息,而这些信息只能由服务器持有的私钥(即解密密钥)来解密。

SSL/TLS 证书验证通过后,浏览器与网站服务器交换密钥

5. 加密数据传输:安全连接建立后,浏览器和服务器之间传输的所有数据都会被加密。这确保任何截获数据的人都无法读取它。

浏览器与服务器之间的数据经过加密

6. 数据解密与显示:服务器使用私钥解密接收到的数据,处理它,并返回所请求的信息。这些数据同样会被加密。随后浏览器解密收到的数据,并把网站内容显示给用户。

流程完成后,浏览器向用户显示网站内容

HTTP 与 HTTPS 对比

现在你已经了解了 HTTPS 如何运作,我们再来快速看看它与 HTTP 有何不同。

HTTP 与 HTTPS 在多个不同层面的运作方式都不一样:

加密

HTTP 以明文形式传输数据。这意味着任何人都可以轻易截获并读取它。

HTTP 以纯文本传输数据,使用户 ID 和密码容易被截获

而 HTTPS 则利用加密来保护数据。因此,即使信息被截获,它也依然难以理解且安全。

这意味着黑客只会看到一串被打乱的字符,而不是真实的信息。

HTTP 传输加密数据,使(上例中的)用户 ID 和密码更安全

这是 HTTP 与 HTTPS 之间最主要的区别。

端口

端口就像浏览器和网站服务器之间信息传输所经过的虚拟门。每个端口都被分配了一个编号。

HTTP 和 HTTPS 都使用标准端口来促成通信。

HTTP 通常使用 80 端口作为默认端口——这是在网络发展早期为发送和接收内容而确立的。

HTTPS 使用 443 端口。该端口专为加密流量保留。

HTTP 通常使用端口 80,而 HTTPS 使用端口 443

URL 格式

统一资源定位符(URL)是用于在互联网上定位资源的地址。它在 HTTP 和 HTTPS 中的格式略有不同。

HTTPS URL 以“https://”开头。这表示一个安全连接。

而 HTTP URL 以“http://”开头。缺少的那个“s”意味着缺乏安全性。

HTTP URL 以“http://”开头,而 HTTPS URL 以“https://”开头。

SSL/TLS 证书

请记住我们前面提到的:SSL/TLS 证书是一种证明网站身份和真实性的数字文档。

这种额外的验证层级只在 HTTPS 通信中使用——传统 HTTP 通信中并没有。

在 HTTPS 通信中,SSL/TLS 证书证明网站的身份和真实性

延伸阅读: HTTP 与 HTTPS:有什么区别?

HTTPS 的优势

我们已经介绍过 HTTPS 的一些好处,但这里再快速回顾一下,以防你需要提醒(另外还有一些额外的好处):

更强的数据隐私

HTTPS 保护用户的隐私。因此他们的敏感信息(如信用卡号或登录信息)会保持机密,黑客无法获取。

相比之下,在 HTTP 中,数据以明文发送,很容易被截获,这让用户的隐私面临风险。

他们容易受到中间人攻击、数据包嗅探和会话劫持等攻击。

HTTPS 连接中使用的加密,通过全面保护浏览器和网站服务器之间流动的数据,来防止这些攻击。

更好的用户体验

HTTPS 对用户体验有积极影响,因为当用户在网上浏览、购物或分享信息时,它能培养一种信任感。

用户越来越意识到,他们应该寻找挂锁图标来确认网站是否安全

浏览器地址栏中“semrush.com”旁显示“Connection is secure”的锁形图标

这意味着使用 HTTPS 的网站可能更有可能留住访客、降低跳出率,并有可能提升转化率(因为用户在交易时感觉更安心)。

更好的 SEO 排名

HTTPS 能提升你网站在 Google 等搜索引擎上的排名和可见度。

为什么?

因为 Google 把 HTTPS 作为一项排名信号。这意味着使用 HTTPS 的网站更有可能出现在搜索结果页面(SERP)的更高位置,吸引更多自然流量和潜在客户。

如果你认真对待 SEO,请检查你的网站是否存在 HTTPS 问题。这些在最近从 HTTP 迁移到 HTTPS 的网站中很常见。

这些问题包括:

  • 内链(你页面上指向网站其他页面的链接)在(迁移后)尚未更新为 HTTPS
  • 混合内容问题,即网页上的其他资源(如图片和 CSS 文件)仍然通过 HTTP 提供
  • 你的 SSL/TLS 证书注册的名称与浏览器地址栏中显示的名称不一致

等等。

你可以使用 Semrush 的 站点审计(Site Audit) 来检查你的网站是否存在所有这些(以及其他)问题。

打开该工具,输入你的网站 URL,然后点击“开始审计(Start Audit)”。

Site Audit 工具搜索栏

该工具会提示你设置一个项目。一切配置完成后,它就会开始审计你的网站。

审计完成后,进入“概览(Overview)”标签页下“主题报告(Thematics Reports)”模块中的“HTTPS”部分。

然后点击“查看详情(View details)”按钮。

Site Audit 概览报告“主题报告”版块下高亮显示的“HTTPS”小组件

你会看到你的网站在多个与 HTTPS 相关的问题上的表现。

Site Audit 工具中的“HTTPS Implementation”报告

问题会用感叹号符号和橙色描边标出。

你还可以点击每个条目下的“了解更多(Learn more)”链接或“为什么要修复以及如何修复(Why and how to fix it)”链接,以更多地了解某个具体问题。

从那里,你可以了解如何修复任何具体问题。

为何以及如何修复网站的 HTTPS 问题

现在,让我们回到 HTTPS 的好处。

与浏览器兼容

Chrome、Firefox、Microsoft Edge 和 Safari 等主流浏览器,多年来一直支持 HTTPS 加密及其涉及的关键安全协议。

所以,你无需担心网站访客无法访问 HTTPS 网站——除非他们在使用极其过时的软件,而这几乎没人会这么做。

常见问题(FAQs)

作为收尾,我们将介绍一些关于 HTTPS 的常见问题。

HTTPS 代表什么?

HTTPS 代表超文本传输安全协议(hypertext transfer protocol secure)。它是标准 HTTP 网络协议的安全、加密版本。

HTTPS 比 HTTP 更好吗?

HTTPS 远优于普通、未加密的 HTTP。

HTTPS 连接通过 SSL/TLS 证书进行加密。这意味着 HTTPS 能确保访客连接到的是真正的网站,并确保他们的数据不会被黑客获取。

HTTP 则完全没有加密。因此,它让网站和访客都面临攻击风险。

HTTPS 中的“S”代表什么?

HTTPS 中的“S”代表安全(secure)。它把加密的 HTTPS 协议与普通、未加密的 HTTP 通信区分开来。

HTTPS 使用哪个端口?

HTTPS 默认使用 443 端口,而不是 HTTP 的 80 端口。

443 端口让你可以安全地通过加密访问网站。

如何知道你的网站是否使用 HTTPS?

要确认你的网站是否运行在 HTTPS 上,点击浏览器地址栏中 URL 旁边的调节图标,寻找挂锁标志。并确保 URL 以“https://”而不是“http://”开头。

浏览器地址栏中“semrush.com”旁显示“Connection is secure”的锁形图标

此外,如果网站通过 HTTP 提供,现代浏览器可能会显示“不安全(Not secure)”警告。

“不安全”警告,显示“你的连接不是私密连接”,并附有攻击者可能试图窃取你信息的说明

如何检查与 HTTPS 相关的问题?

有多种工具可以帮助你发现网站上的 HTTPS 相关问题。

其中一个选择是 站点审计(Site Audit)。它会检查你的网站是否存在 11 种不同的 HTTPS 相关问题,并以这样一份报告呈现结果:

Site Audit 工具中的“HTTPS Implementation”问题概览

后续步骤

现在你已经了解了什么是 HTTPS、它如何运作以及它提供了哪些好处,你可能在想接下来该做什么。

试试用以下资源来扩展你对 HTTPS 的了解:

  • 如何把 HTTP 重定向到 HTTPS(+ 最佳实践)
  • 重定向完全指南