HTTPS和TLS基础知识笔记
一句话概括就是TLS是某种通话的加密手段，HTTPS是使用TLS进行加密的HTTP。
HTTPS，HyperText Transfer Protocol Secure，提供对网站服务器的身份认证，保护交换隐私与数据完整性1。(简单理解就是使用SSL/TLS加密数据报的HTTP)。
而TLS，Transport Layer Security，传输层安全性协议，前身为SSL, Secure Socket Layer，目的是为互联网通信提供安全及数据完整性保障2。
TLS运行机制
维基百科上关于过程的描述感觉并不是那么易懂，主要是出现了一些看不懂的名词，参考阮一峰的博客3总结并解释一下。
- 客户端向服务器发送“ClientHello”消息，主要包含：1）支持的协议版本，2）客户端生成的随机数，3）支持的加密算法
- 服务器回复“ServerHello”消息，包含：1）确认使用的协议版本，2）服务器生成的一个随机数，3）确认使用的加密算法，4）服务器的数字证书
- 客户端验证服务器证书与访问的域名是否匹配，证书是否可靠等。如果没有问题，则从证书中取出服务器的公钥，然后向服务器发送：1）一个随机数，2）Change Cipher Spec（告知服务器接下来的所有消息使用刚刚商定的keys和算法进行加密），3）握手结束消息（Client Finished）
- 服务器向客户端回复：1）Change Cipher Spec Message，2）Server Finished Message
客户端和服务器就同时有了三个随机数，接着双方就用事先商定的加密方法，各自生成本次会话所用的同一把”会话密钥”。（存疑，缺乏引证）
随后客户端和服务器进入加密通信阶段，使用HTTP协议，对内容使用生成的会话密钥进行加密。
Q: 为什么需要第四步，在TCP三次握手中，客户端第三步验证成功之后就能够顺带发送数据给服务器了，这里为什么不可以。
A: 因为第三步还是明文，之后的消息需要加密。如果没有第四步服务器的确认，客户端收到服务器的消息之后难以确认这是明文还是密文（大概？）。
回忆一下HTTP建立连接的过程，
名词解释
数字签名
数字证书的使用也会涉及到数字签名，所以一并写在这里。
不知道 维基百科 数字签名-使用 这一节是谁编辑的，我是真的看不懂。后两节原理和实现讲得还稍清楚点.
因为没学密码学，关于加密算法不太懂不敢乱说。简单的理解数字签名的实现是，要签名的一方计算出需要签名的消息的散列值（比如使用SHA-256算法），也可称为摘要，使用私钥加密该摘要生成数字签名，然后把签名连同消息一同发送，并且公布自己的公钥；而要验证的一方，使用公钥解密签名之后也会得到一个摘要，与收到的摘要进行对比，如果一致那么说明收到的消息是由公钥的发布者发送的，没有被篡改或者伪造。
这个过程利用了非对称加密算法的特性，简要理解就是使用公钥加密之后，只能用私钥解密，反过来也是，使用私钥加密之后，可以用公钥解密；使用公钥进行加密的密文，再用公钥解密是无法成功的，所以叫非对称算法。
数字证书
证书实际是由证书签证机关（CA, Certificate Authority）签发的对用户的公钥的认证。证书的内容包括：电子签证机关的信息、公钥用户信息、公钥、权威机构的签字和有效期等等4。
验证数字证书的方法是，用户检验证书上的数字签名，来验证该证书是否的确是这个CA颁发的。
就如上一节介绍的一样，CA使用私钥对数字证书签名，把签名摘要连同数字证书一起打包发布；客户端验证的时候，用CA的公钥解密得到一份摘要，与数字证书中的摘要进行对比，如果一致则说明这份数字证书的确是该CA颁发。
而如果有伪造者连同公钥一起伪造了呢？
根据 数字签名、数字证书与HTTPS是什么关系？ - 刘志军的回答 - 知乎 的一条评论
CA的公钥是浏览器内置的，所以不用担心假冒，除非用户安装了非内置的根证书。
因此一般情况下我们大可以相信CA是权威的。
话说，写着写着我想起来大二有门选修课留了个题目，用 Java 做一个黑框的文件传输系统，要求进行加密。当时我就直接找 Java 加密算法的 API ，随便选了个对称加密算法，生成了密钥在客户端和服务器的代码里各放一份，发送和接收各自用这个密钥加密解密就完事（密钥放代码里也不怕被反编译.class直接拿走？）
然后人家怎么做的呢，在服务器生成对称加密算法的密钥，然后用 RSA 加密发送给客户端，之后传输过程的加密就是用对称加密算法完成，甚至还测了使用这种方式与单纯使用 RSA 加密时传输速度的差别。而我……唉不说了，工头喊我搬砖去了。
如何生成数字签名
(TODO) write something here.
如何获取证书
有一些免费的颁发机构如 Let’s Encrypt，也有需要收费并且需要实名，详情自行了解。
我用 v2ray 时候听说 Caddy 会自动申请证书并且更新，图省事也就没自己玩过。
总之免费的证书应该是比较容易申请的，github有个项目acme.sh，是一个从Let’s Encrypt申请证书并按时更新的脚本，感兴趣的可以了解一下。