百度已经于近日上线了全站 HTTPS 的安全搜索，默认会将 HTTP 请求跳转成 HTTPS。本文重点介绍 HTTPS 协议, 并简单介绍部署全站 HTTPS 的意义。
HTTPS 可以认为是 HTTP + TLS。HTTP 协议大家耳熟能详了，目前大部分 WEB 应用和网站都是使用 HTTP 协议传输的。
TLS 是传输层加密协议，它的前身是 SSL 协议，最早由 netscape 公司于 1995 年发布，1999 年经过 IETF 讨论和规范后，改名为 TLS。如果没有特别说明，SSL 和 TLS 说的都是同一个协议。
HTTP 和 TLS 在协议层的位置以及 TLS 协议的组成如下图：
图 1 TLS 协议格式
TLS 协议主要有五部分：应用数据层协议，握手协议，报警协议，加密消息确认协议，心跳协议。
TLS 协议本身又是由 record 协议传输的，record 协议的格式如上图最右所示。
目前常用的 HTTP 协议是 HTTP1.1，常用的 TLS 协议版本有如下几个：TLS1.2, TLS1.1, TLS1.0 和 SSL3.0。其中 SSL3.0 由于 POODLE 攻击已经被证明不安全，但统计发现依然有不到 1% 的浏览器使用 SSL3.0。TLS1.0 也存在部分安全漏洞，比如 RC4 和 BEAST 攻击。
TLS1.2 和 TLS1.1 暂时没有已知的安全漏洞，比较安全，同时有大量扩展提升速度和性能，推荐大家使用。
需要关注一点的就是 TLS1.3 将会是 TLS 协议一个非常重大的改革。不管是安全性还是用户访问速度都会有质的提升。不过目前没有明确的发布时间。
同时 HTTP2 也已经正式定稿，这个由 SPDY 协议演化而来的协议相比 HTTP1.1 又是一个非常重大的变动，能够明显提升应用层数据的传输效率。
3 HTTPS 功能介绍百度使用 HTTPS 协议主要是为了保护用户隐私，防止流量劫持。
HTTP 本身是明文传输的，没有经过任何安全处理。例如用户在百度搜索了一个关键字，比如“苹果手机”，中间者完全能够查看到这个信息，并且有可能打电话过来骚扰用户。也有一些用户投诉使用百度时，发现首页或者结果页面浮了一个很长很大的广告，这也肯定是中间者往页面插的广告内容。如果劫持技术比较低劣的话，用户甚至无法访问百度。
这里提到的中间者主要指一些网络节点，是用户数据在浏览器和百度服务器中间传输必须要经过的节点。比如 WIFI 热点，路由器，防火墙，反向代理，缓存服务器等。
在 HTTP 协议下，中间者可以随意嗅探用户搜索内容，窃取隐私甚至篡改网页。不过 HTTPS 是这些劫持行为的克星，能够完全有效地防御。
总体来说，HTTPS 协议提供了三个强大的功能来对抗上述的劫持行为：
1， 内容加密。浏览器到百度服务器的内容都是以加密形式传输，中间者无法直接查看原始内容。
2， 身份认证。保证用户访问的是百度服务，即使被 DNS 劫持到了第三方站点，也会提醒用户没有访问百度服务，有可能被劫持
3， 数据完整性。防止内容被第三方冒充或者篡改。
那 HTTPS 是如何做到上述三点的呢？下面从原理角度介绍一下。