一般的 HTTPS 是基于 SSL（Secure Sockets Layer）协议。SSL 是网景公司开发的位于 TCP 与 HTTP 之间的透明安全协议，通过 SSL，可以把 HTTP 包数据以非对称加密的形式往返于浏览器和站点之间，从而避免被第三方非法获取。 目前，伴随着电子商务的兴起，HTTPS 获得了广泛的应用。由 IETF（Internet Engineering Task Force）实现的 TLS（Transport Layer Security）是建立于 SSL v3.0 之上的兼容协议，它们主要的区别在于所支持的加密算法。 ## 加密通信流程 当用户在浏览器中输入一个以 https 开头的网址时，便开启了浏览器与被访问站点之间的加密通信。下面我们以百度 https://www.baidu.com/ 为例，为大家展现一下 SSL/TLS 的工作方式。 1) 在浏览器中输入 HTTPS 协议的网址，如下图所示。  2) 服务器向浏览器返回证书，浏览器检查该证书的合法性，如下图所示。  3) 验证合法性，如下图所示。  4) 浏览器使用证书中的公钥加密一个随机对称密钥，并将加密后的密钥和使用密钥加密后的请求 URL 一起发送到服务器。 5) 服务器用私钥解密随机对称密钥，并用获取的密钥解密加密的请求 URL。 6) 服务器把用户请求的网页用密钥加密，并返回给用户。 7) 用户浏览器用密钥解密服务器发来的网页数据，并将其显示出来。 上述过程都是依赖于 SSL/TLS 层实现的。在实际开发中，SSL/TLS 的实现和工作原理比较复杂，但基本流程与上面的过程一致。 SSL 协议由两层组成，上层协议包括 SSL 握手协议、更改密码规格协议、警报协议，下层协议包括 SSL 记录协议。 SSL 握手协议建立在 SSL 记录协议之上，在实际的数据传输开始前，用于在客户与服务器之间进行“握手”。“握手”是一个协商过程。这个协议使得客户和服务器能够互相鉴别身份，协商加密算法。在任何数据传输之前，必须先进行“握手”。 在“握手”完成之后，才能进行 SSL 记录协议，它的主要功能是为高层协议提供数据封装、压缩、添加MAC、加密等支持。 ## 支持 HTTPS 的 Web 服务器 Go语言目前实现了 TLS 协议的部分功能，已经可以提供最基础的安全层服务。下面我们来看一下如何实现支持 TLS 的 Web 服务器。下面的代码示范了如何使用 http.ListenAndServerTLS 实现一个支持 HTTPS 的 Web 服务器。 ~~~ package mainimport ( "fmt" "net/http")const RESPONSE_TEMPLATE = "C语言中文网"func rootHandler(w http.ResponseWriter, req *http.Request) { w.Header().Set("Content-Type", "text/plain") w.Header().Set("Content-Length", fmt.Sprint(len(RESPONSE_TEMPLATE))) w.Write([]byte(RESPONSE_TEMPLATE))}func main() { http.HandleFunc("/", rootHandler) http.ListenAndServeTLS(":8080", "cert.pem", "key.pem", nil)} ~~~ 运行上面的程序需要用到 cert.pem 和 key.pem 这两个文件，可以使用 crypto/tls 包的 generate\_cert.go 文件来生成，运行成功后我们可以在浏览器中通过 https://localhost:8080 查看访问效果，如下图所示。  可以看到，我们使用了 http.ListenAndServerTLS() 这个方法，这表明它是执行在 TLS 层上的 HTTP 协议。如果我们并不需要支持 HTTPS，只需要把该方法替换为 http.ListenAndServeTLS(fmt.Sprintf(":%d", SERVER\_PORT), nil) 即可。 ## 支持 HTTPS 的文件服务器 利用 Go语言标准库中提供的完备封装，我们也可以很容易实现一个支持 HTTPS 的文件服务器，代码如下所示。 ~~~ package mainimport ( "net/http")func main() { h := http.FileServer(http.Dir(".")) http.ListenAndServeTLS(":8001", "cert.pem", "key.pem", h)} ~~~ 运行效果如下图所示。  ## 基于 SSL/TLS 的 ECHO 程序 在本章最后，我们用一个完整的安全版 ECHO 程序来演示如何让 Socket 通信也支持 HTTPS。当然，ECHO 程序支持 HTTPS 似乎没有什么必要，但这个程序可以比较容易地改造成有实际价值的程序，比如安全的聊天工具等。 下面我们首先实现这个超级 ECHO 程序的服务器端，代码如下所示。 ~~~ package mainimport ( "crypto/rand" "crypto/tls" "io" "log" "net" "time")func main() { cert, err := tls.LoadX509KeyPair("rui.crt", "rui.key") if err != nil { log.Fatalf("server: loadkeys: %s", err) } config := tls.Config{Certificates:[]tls.Certificate{cert}} config.Time = time.Now config.Rand = rand.Reader service := "127.0.0.1:8000" listener, err := tls.Listen("tcp", service, &config) if err != nil { log.Fatalf("server: listen: %s", err) } log.Print("server: listening") for { conn, err := listener.Accept() if err != nil { log.Printf("server: accept: %s", err) break } log.Printf("server: accepted from %s", conn.RemoteAddr()) go handleClient(conn) }}func handleClient(conn net.Conn) { defer conn.Close() buf := make([]byte, 512) for { log.Print("server: conn: waiting") n, err := conn.Read(buf) if err != nil { if err != io.EOF { log.Printf("server: conn: read: %s", err) } break } log.Printf("server: conn: echo %q\n", string(buf[:n])) n, err = conn.Write(buf[:n]) log.Printf("server: conn: wrote %d bytes", n) if err != nil { log.Printf("server: write: %s", err) break } } log.Println("server: conn: closed")} ~~~ 现在服务器端已经实现了。我们再实现超级 ECHO 的客户端，代码如下所示。 ~~~ package mainimport ( "crypto/tls" "io" "log")func main() { conn, err := tls.Dial("tcp", "127.0.0.1:8000", nil) if err != nil { log.Fatalf("client: dial: %s", err) } defer conn.Close() log.Println("client: connected to: ", conn.RemoteAddr()) state := conn.ConnectionState() log.Println("client: handshake: ", state.HandshakeComplete) log.Println("client: mutual: ", state.NegotiatedProtocolIsMutual) message := "Hello\n" n, err := io.WriteString(conn, message) if err != nil { log.Fatalf("client: write: %s", err) } log.Printf("client: wrote %q (%d bytes)", message, n) reply := make([]byte, 256) n, err = conn.Read(reply) log.Printf("client: read %q (%d bytes)", string(reply[:n]), n) log.Print("client: exiting")} ~~~ 接下来我们分别编译和运行服务器端和客户端程序，可以看到类似以下的运行效果。 服务器端的输出结果为： 2012/04/06 13:48:24 server: listening 2012/04/06 13:50:41 server: accepted from 127.0.0.1:15056 2012/04/06 13:50:41 server: conn: waiting 2012/04/06 13:50:41 server: conn: echo "Hello\\n" 2012/04/06 13:50:41 server: conn: wrote 6 bytes 2012/04/06 13:50:41 server: conn: waiting 2012/04/06 13:50:41 server: conn: closed 客户端的输出结果为： 2012/04/06 13:50:41 client: connected to: 127.0.0.1:8000 2012/04/06 13:50:41 client: handshake: true 2012/04/06 13:50:41 client: mutual: true 2012/04/06 13:50:41 client: wrote "Hello\\n" (6 bytes) 2012/04/06 13:50:41 client: read "Hello\\n" (6 bytes) 2012/04/06 13:50:41 client: exiting 需要注意的是，SSL/TLS 协议只能运行于 TCP 之上，不能在 UDP 上工作，且 SSL/TLS 位于 TCP 与应用层协议之间，因此所有基于 TCP 的应用层协议都可以透明地使用 SSL/TLS 为自己提供安全保障。所谓透明地使用是指既不需要了解细节，也不需要专门处理该层的包，比如封装、解封等。