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百度于2015年完成全站HTTPS改造，标志着大型互联网企业在数据安全领域的实践迈入新阶段。本文基于百度运维团队的实践经验，系统解析HTTPS协议的核心原理与技术要点，为全站HTTPS部署提供参考。
随着网络安全威胁日益严峻，全站HTTPS已成为行业标配。百度率先实现HTTP请求至HTTPS的默认跳转，其实践不仅保障了用户数据安全，也为行业提供了可借鉴的技术范式。本文聚焦HTTPS协议机制，阐述其在抵御流量劫持、保护用户隐私方面的关键作用。
HTTPS本质上HTTP与TLS（传输层安全协议）的融合体。HTTP作为应用层协议，定义了数据传输格式；TLS则位于传输层与应用层之间，负责数据加密与身份验证。TLS前身为SSL协议，由Netscape公司于1995年推出，1999年经IETF标准化后更名为TLS。协议栈中，TLS包含应用数据层协议、握手协议、报警协议、加密消息确认协议及心跳协议，各子协议通过record协议封装传输。当前主流TLS版本为TLS1.2与TLS1.1，其中TLS1.0因RC4和BEAST攻击存在漏洞已逐步淘汰；TLS1.3作为下一代标准，在安全性与性能上均有显著提升，但尚未广泛落地。与此同时，HTTP2协议基于SPDY演进，通过多路复用等机制进一步优化数据传输效率，与HTTPS结合可构建更安全高效的Web通信体系。
百度部署HTTPS的核心目标是抵御中间人攻击，保护用户隐私与数据完整性。HTTP明文传输特性导致用户搜索内容、登录信息等敏感数据易被网络节点（如WiFi热点、路由器）嗅探或篡改。HTTPS通过三大核心功能构建安全屏障：
- 内容加密：浏览器与服务器间数据经对称加密算法处理，中间者无法获取原始内容；
- 身份认证：基于数字证书验证服务端身份，防止DNS劫持导致的伪造站点访问；
- 数据完整性：通过哈希算法确保传输数据未被篡改，保障信息真实性。
HTTPS的安全性依赖于非对称与对称加密的协同工作。非对称加密（如RSA、ECDHE）解决密钥分发问题，对称加密（如AES-GCM）保障数据传输效率。
非对称密钥交换是HTTPS安全基石。RSA算法基于大数因子分解难题，虽实现简单且安全性经长期验证，但2048位密钥对CPU消耗较大；ECDHE算法结合椭圆曲线与Diffie-Hellman，用256位密钥即可达到RSA2048位安全强度，且支持前向保密（PFS），避免会话密钥泄露风险。在TLS握手过程中，RSA通过加密premaster_secret实现密钥协商，需2个RTT；ECDHE则通过临时公钥交换生成共享密钥，握手效率更高。
对称内容加密阶段，流式加密（如ChaCha20）与分组加密（如AES-GCM）分别替代不安全的RC4与AES-CBC，在保障安全性的同时兼顾性能。
身份认证依托PKI（公钥基础设施）体系，包含终端实体、CA（证书签发机构）、RA（注册审核机构）等角色。数字证书（X509v3格式）通过CA签名验证服务端身份，并分发公钥；浏览器通过预置信任根证书链校验证书有效性，确保访问目标为可信站点。
数据完整性依赖哈希算法（如SHA-256），通过消息摘要比对防止数据篡改。MD5与SHA-1因存在碰撞风险已被淘汰，现代HTTPS普遍采用更安全的SHA-2系列算法。
HTTPS部署常面临证书费用、性能损耗等顾虑。然而，随着Let's Encrypt等免费证书服务普及，证书成本大幅降低；通过启用TLS1.3、ECDHE密钥交换及硬件加速优化，HTTPS对访问速度的影响已可控，甚至在HTTP2加持下超越HTTP性能。百度实践表明，合理配置下HTTPS无需显著增加服务器资源，中小网站亦可低成本实现全站加密。
全站HTTPS是互联网安全演进的重要方向。百度在协议选型、算法优化、证书管理等方面的实践经验，为国内企业提供了技术参考。未来，随着TLS1.3与HTTP2的普及，HTTPS将在安全性与效率层面持续突破，推动Web生态向更可信、高效的方向发展。
