网上对一些关于对称加密、非对称加密、数字签名、数字证书等文章虽然很多，但是没有深入研究过或者看过一点的人过段时间很快就忘记了，记忆不深刻，故写下此篇文章，用最简单的话术理解https的由来和原理。
以Client 传入hello给 Server，Server 返回ok 给Client 为例(client可以理解为浏览器，server可以理解为服务端)
首先大家都知道http传输是明文的，server端和client端的通信很容易被中间人(不法分子)被窃取，所以需要对传输的内容进行加密。
那如何加密呢？
client传入hello之前，先和server约定好一个密钥，一边各有一个，client传输hello之前对hello用这个密钥进行加密后发送给server，然后server用这个密钥解密获取到hello，反过来也是一样，server用这个密钥加密ok，返回给client，client再用此密钥进行解密，这就是最简单的对称加密算法
用这个对称加密是否安全？
1.如果双方通信，用同一个密钥，且没有其他人知道，那是安全的(如果密钥被员工偷偷告诉别人，或者被人暴力窃取了，那也不安全，这不在我们考虑范围)
2.如何把密钥传递给对方，传递密钥的过程就可能被劫持，比如server生成一个密钥并传输给client，传输过程中密钥被别人劫持了怎么办？他可以用密钥解开双方传输的任何内容
3.可以考虑把密钥写死在client里面，这样就安全了，就像第一步一样，双方写死用一个密钥，因为不存在网络传输，也就不存在被劫持的可能性，但是client如果访问多个不同的server怎么办？即浏览器不仅仅需要访问百度，还会访问阿里，腾讯， 难道client把全世界所有的server的密钥都写死到本地吗？不可能的，所以说client的密钥都是请求服务端返回给它的，但是一旦出现网络请求，就可能会被劫持，就不安全
4.如果client不是浏览器，是app的话，是否可以写死到app里面，app访问自己的服务，其实也是不可以，原因很简单，反编译app的代码就可以拿到密钥了
综上所述，对称加密也不能解决问题
出现了一种非对称加密的技术，一把私钥，一把公钥，私钥加密后的内容只能用公钥解密，反之公钥加密的内容只能私钥解密，那我们用这个技术解决上述问题
1.下面Server简称为S，Client简称为C，其中S有一把公钥和一把私钥，首先C请求S，想要获取公钥，S返回公钥给C，C用S给的公钥加密hello传给S，S用私钥解密获取到hello，然后用私钥加密ok再返回给C，乍一看好像没问题，但其实有两个问题，问题一是任何人都可以获取公钥，那么代表任何人都可以拦截S返回给C的内容，然后用S的公钥解密，只不过无法知道C传给S的内容，以为没有私钥，无法解密；问题二更严重，如果中间人拦截C请求S获取公钥这个接口，自己去请求S获取到公钥，并且返回给C一个假的公钥(可以理解为中间人自己伪造的公钥，当然也有对应的私钥)，然后每次C和S通信都被中间人拦截了，中间人可以对C和S乱发信息，太不安全了，问题一最多是S返回的信息被人看到而已，而问题二是可以篡改数据给双方
2.所以这个方案还是不安全的，这时候对这个方案改良了下，既然只有一对公私钥不安全，那就两对，S有一把公钥(S公钥)和一把私钥(S私钥)，C也有一把公钥(C公钥)和一把私钥(C私钥), 首先C请求S，想要获取公钥，S返回S公钥给C，C用S公钥加密自己的C公钥，再给S，这时候S用自己的S私钥解密，获取到C的C公钥，这时候双方各自持有对方的公钥，就可以用对方的公私钥加解密相互通信啦，咋一看没毛病，但是这时候中间人又出现了，中间人可以获取拦截C请求S获取公钥的接口，和上一步骤的问题二一摸一样，也就是说，C无法知道这个S公钥是真正的公钥，还是假的公钥
我们可以从现实生活举例，证明一个人真假，可以通过身份证来辨别，但是身份证都可能造假，所以必须通过一个公信机构来证明，就是政府，因为身份证是政府法的，政府可以辨别这个身份证的真假，那程序世界是否也有这个公信机构，并且给S发一个“身份证”，答案是有的，就是CA机构
1.C请求S获取公钥，S不会立马返回给C公钥，而是S去向CA机构购买一个证书(公司名/域名/过期时间/hash算法等)，然后把自己的公钥也放到这个证书里面，那这个包含证书信息和公钥的东西就是数字证书，S把数字证书返回给C，那数字证书在传递的过程如何保证不被篡改，这时候出现一个技术叫做数字签名
数字签名算法：CA机构有一对公私钥，CA机构先用hash算法对证书内的明文hash，然后用私钥对这个hash值进行加密（至于为啥需要hash，你可以理解明文太长，直接加密这一系列明文性能不好，另外在浏览器解密的时候也可以重新hash明文进行对比，看看值是否一样来判断真伪）
2.S把经过数字签名后的数字证书返回给C，C拿到数字证书之后，先用CA机构的公钥(这个浏览器或系统自带的，下文会相信描述)解密，获取到明文,S的公钥，hash值H1和此证书的hash算法，然后用这个hash算法hash明文后的hash值H2,判断H1 是否等于H2，如果等于，代表明文没有被篡改，是真的证书
3.C获取到S的公钥，内部生产一个对称密钥，用S的公钥加密这个对称密钥传给S，S用自己的私钥解密获取到这个对此密钥，这样后续双方通信就可以用对称密钥进行通信，说到着你就可以理解，https就是用一系列复杂的交互最终生成这个对称加密密钥，因为对称加密性能比非对称加密性能好
4.中间人该出场了，比如中间人获取到S返回给C的证书，但是他获取到也没用，因他没有CA机构的私钥，所以没法对证书的内容进行篡改并重新加密，如果用自己的私钥加密了，C用CA机构的公钥也解密不了，代表证书被篡改了，不能用；那如果中间人自己也向S获取证书，然后拦截C向S的请求，返回自己的证书给C呢？这样C用CA机构的公钥也可以解密，但是数字签名不一样，因为明文中肯定有服务器的域名等相关信息是可以看到的，用解密后的hash算法对这个明文重新计算，得到的值和解密后的hash值一比对就知道真假了
关于CA机构的公钥怎么跑到了客户端的机器中呢？世界上这么多机器，其实浏览器和操作系统都会维护一个权威的第三方机构列表（包括它们的公钥），因为客户端接收到的证书中会写有颁发机构，客户端就根据这个颁发机构的值在本地找相应的公钥，那如果浏览器和操作系统这道防线被破了，那就。。。
还有关于这个客户端生成的对称加密密钥，其实是根据3个随机数生产，请看下图：
大概逻辑重新在捋一遍：
1.客户端会发送 Client Hello 消息到服务器，以明文传输TLS 版本信息、加密套件候选列表、压缩算法候选列表等信息。另外，还会有一个客户端自己生成的随机数，在协商对称密钥的时候使用
2.服务器会返回，选择使用的协议版本、加密套件、压缩算法等，还有一个服务自己生成的随机数，用于后续的密钥协商
3.服务端紧接着还会返回服务器端的证书(通过CA机构申请下来的正式)，然后说：“Server Hello Done，我这里就这些信息了
4.客户端拿到这个证书，需要通过CA机构的公钥进行解密，问题是怎么确认这个CA的公钥就是对的？
所以，CA 的公钥也需要更牛的 CA 给它签名，然后形成 CA 的证书。要想知道某个 CA 的证书是否可靠，要看 CA 的上级证书的公钥，能不能解开这个 CA 的签名。就像你不相信区公安局，可以打电话问市公安局，让市公安局确认区公安局的合法性。这样层层上去，直到全球皆知的几个著名大 CA，称为root CA，做最后的背书。通过这种层层授信背书的方式，从而保证了非对称加密模式的正常运转。
比如客户端先从自己本地信任的 CA 仓库的公钥进行解密，当然这个过程很复杂，可能会不断往上追溯 CA、CA 的CA、CA 的 CA 的 CA，反正直到一个授信的 CA，就可以了。
注：所以大部分独角兽网站都有自己的子证书+root证书,如下图美团，如果只有root证书，还是可以破解的。
5.客户端对这个证书验证成功之后，再生成一个随机数字 Pre-master，发送 Client Key Exchange，用服务端返回的证书中解密获取到的公钥加密，再发送给服务器，服务器可以通过私钥解密出来
6.到目前为止，无论是客户端还是服务器，都有了三个随机数，分别是：自己的、对方的，以及刚生成的Pre-Master 随机数。通过这三个随机数，可以在客户端和服务器各自都可以产生相同的对称密钥，如上图红色部分
7.有了这个对称密钥，客户端就可以说：“Change Cipher Spec，咱们以后都采用协商的通信密钥和加密算法进行加密通信了。”然后发送一个 Encrypted Handshake Message，将已经商定好的参数等，采用协商密钥进行加密，发送给服务器用于数据与握手验证
8.服务器也可以发送 Change Cipher Spec，说：“没问题，咱们以后都采用协商的通信密钥和加密算法进行加密通信了”，并且也发送 Encrypted Handshake Message 的消息试试。当双方握手结束之后，就可以通过对称密钥进行加密传输了
9.这个过程除了加密解密之外，其他的过程和 HTTP 是一样的，过程也非常复杂。上面的过程只包含了 HTTPS 的单向认证，也即客户端验证服务端的证书，是大部分的场景，也可以在更加严格安全要求的情况下，启用双向认证，双方互相验证证书
