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百度于2015年完成全站HTTPS改造，此舉標志著大型網站在網絡安全領域的重大實踐。本文將深入剖析HTTPS協議的核心原理，并結合百度的實踐經驗，探討全站HTTPS部署的技術細節與實際意義。
百度已全面上線全站HTTPS安全搜索，默認將HTTP請求跳轉至HTTPS。本文重點闡述HTTPS協議的技術架構，并簡要分析全站HTTPS部署的戰略價值，旨在為大型網站的安全升級提供參考。
HTTPS協議可視為HTTP協議與TLS（傳輸層安全協議）的結合體。HTTP協議作為萬維網的基礎通信協議，廣泛應用于各類Web應用與網站；而TLS協議則負責在傳輸層提供數據加密、身份認證及完整性校驗功能，其前身為SSL協議，最早由Netscape公司于1995年發布，1999年經IETF標準化后更名為TLS。HTTP與TLS在協議棧中的位置及TLS協議組成結構如圖1所示，TLS協議主要由應用數據層協議、握手協議、報警協議、加密消息確認協議及心跳協議五部分構成，各層協議數據均通過record協議封裝傳輸。
當前主流HTTP協議版本為HTTP1.1，TLS協議常用版本包括TLS1.2、TLS1.1、TLS1.0及SSL3.0。需注意的是，SSL3.0因POODLE攻擊已被證實存在安全風險，盡管仍有不足1%的瀏覽器在使用；TLS1.0也存在RC4和BEAST等漏洞。相比之下，TLS1.2與TLS1.1暫無已知安全漏洞，且通過多項擴展優化了性能與速度，推薦優先部署。TLS1.3作為下一代協議，預計在安全性與傳輸效率上實現質的飛躍，目前尚無明確發布時間；與此同時，HTTP2協議已正式定稿，其基于SPDY協議演化，將顯著提升應用層數據傳輸效率。
百度部署HTTPS的核心目標在于保護用戶隱私、抵御流量劫持。HTTP協議采用明文傳輸，用戶數據在瀏覽器與服務器間的傳輸過程中，可能被WIFI熱點、路由器、防火墻等中間節點嗅探、竊取甚至篡改。例如，用戶搜索關鍵詞“蘋果手機”時，中間者可獲取隱私信息并實施騷擾；或通過篡改頁面植入惡意廣告，嚴重時甚至導致用戶無法正常訪問。
HTTPS協議通過三大核心功能有效對抗上述威脅：其一，內容加密，確保瀏覽器與服務器間數據以密文傳輸，中間者無法直接窺探原始信息；其二，身份認證，通過數字證書驗證服務端身份，防止DNS劫持導致的訪問偽造；其三，數據完整性，借助哈希算法與數字簽名保障數據在傳輸過程中未被篡改。
##### 內容加密
加密算法分為對稱加密與非對稱加密。對稱加密采用相同密鑰加解密，強度高但密鑰管理復雜；非對稱加密通過公私鑰對實現，安全性高但計算開銷大。HTTPS結合兩者優勢：通過非對稱密鑰交換算法（如RSA、ECDHE）協商對稱密鑰，再以對稱加密傳輸應用數據，兼顧安全與性能。
非對稱密鑰交換是HTTPS性能瓶頸的關鍵來源。RSA算法歷史悠久、安全性高，但依賴大素數運算，資源消耗較大；ECDHE算法基于橢圓曲線，僅需較短密鑰即可達到同等安全強度，支持前向保密（PFS）及false start優化，但實現復雜且需兼容性考量。實際部署中，建議優先支持RSA與ECDHE_RSA，兼顧安全性與客戶端兼容性。
對稱加密方面，流式加密已棄用RC4，推薦ChaCha20算法；分組加密宜采用AES-GCM模式，避免CBC模式的BEAST攻擊，但需注意移動端性能開銷。
##### 身份認證
身份認證依托PKI（公鑰基礎設施）體系，涵蓋終端實體、CA（證書簽發機構）、RA（注冊審核機構）、CRL發布者及證書庫等角色。數字證書（X509v3格式）包含待簽名證書內容、簽名算法及簽名值，兼具身份授權與公鑰分發功能。其防偽依賴數字簽名：CA通過私鑰對證書摘要加密，客戶端以CA公鑰解密并驗證，確保證書真實性。
##### 數據完整性
數據完整性通過哈希算法實現，需避免使用已存在碰撞風險的MD5及SHA1，推薦SHA-256等更安全的算法。微軟與Google已明確計劃逐步淘汰SHA1簽名證書，以提升數據傳輸安全性。
HTTPS部署成本可控：證書費用方面，中小網站可選用低價甚至免費方案（如Let’s Encrypt），企業級證書年費通常在數千至數萬元；性能影響可通過協議優化（如TLS1.3、HTTP2）及硬件加速緩解，百度實踐表明，合理配置下HTTPS訪問速度可媲美HTTP；機器成本方面，非對稱密鑰交換雖消耗CPU資源，但通過算法選型與集群擴展，可避免大規模硬件投入。
全站HTTPS已成為全球互聯網安全趨勢，百度作為國內首個實現全站HTTPS的大型搜索引擎，為行業樹立了標桿。當前中文HTTPS技術資料相對匱乏，本文系統梳理了協議核心原理與實踐要點，后續將圍繞性能優化、架構設計及安全防護展開深入探討，助力國內互聯網安全升級。
