既然有了HTTP，為什麽還要HTTPS？

在當今的互聯網時代，資訊傳播的速度和互動的便捷性為我們的生活帶來了極大的便利。然而，隨之而來的數據安全與個人私密保護問題也變得尤為緊迫。在這樣的背景下，HTTPS協定的普及已成為大勢所趨。

與傳統的HTTP相比，HTTPS在網站地址字首的使用，為使用者與網站之間構建了一道堅固的安全螢幕障。本文將從安全性、信任度、合規性、效能及未來發展等多個方面，深入探討為什麽越來越多的網站選擇以HTTPS開頭，而不是HTTP。

一、HTTPS相較於HTTP有哪些優勢？

1、安全性：加密傳輸以抵禦數據竊聽

超文本傳輸協定（HTTP）是互聯網中最廣泛使用的協定之一，其主要工作方式是明文傳輸數據，這使得數據在傳輸過程中容易被監聽、截取和篡改。這種情況在處理如使用者名稱、密碼和信用卡號等敏感資訊時，構成了嚴重的安全風險。

相比之下，HTTPS協定透過在HTTP上增加SSL/TLS加密，保障了數據在傳輸過程中的安全。SSL/TLS協定利用公鑰和私鑰的非對稱加密技術，以及會話金鑰的對稱加密技術，為封包提供了強有力的加密保護。

2、身份驗證：確保網站真實以防止釣魚欺詐

HTTPS不僅提供數據加密，還包含重要的身份驗證功能。網站在啟用HTTPS時，必須從權威的證書頒發機構（CA）獲取SSL證書。該證書包含了網站的身份資訊並經過數位簽名，確保使用者存取的網站是真實可信的，而非假冒站點。

3、搜尋引擎最佳化與使用者體驗

使用HTTPS的網站在搜尋結果中的排名可能會優於HTTP網站。這不僅提升了網站的安全性，還間接提高了網站的搜尋引擎可見度，吸引更多流量。

4、效能最佳化與未來趨勢

過去，由於加密過程可能導致頁面載入速度減慢，HTTPS被視為影響效能的因素。但隨著技術的進步，如HTTP/2、HTTP/3協定的引入以及TLS 1.3的高效加密演算法，HTTPS的效能劣勢已大大縮小。甚至在某些情況下，得益於協定最佳化和瀏覽器預載入機制，HTTPS的效能表現優於HTTP。

綜上所述，網站選擇以HTTPS開頭而非HTTP，是互聯網發展至今的必然結果。HTTPS不僅確保數據安全傳輸，還在構建信任、最佳化搜尋引擎排名、符合法規要求、提升使用者體驗以及適應技術發展趨勢等方面具有重要意義。

下面就從程式碼實戰方向，詳述一下Java中如何實作HTTPS伺服端、客戶端、簽名證書。

二、生成自簽名證書

開啟命令列工具（CMD 或終端），執行以下命令生成自簽名證書：

keytool -genkeypair -aliastest -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 365 -storetype PKCS12 -keystore test.p12 -storepass password


1、該命令的各個參數說明如下：

在執行上述命令時，您會被提示輸入一些資訊，如下：

What is your first and last name?
[Unknown]: Your Name
What is the name of your organizational unit?
[Unknown]: Your Organizational Unit
What is the name of your organization?
[Unknown]: Your Organization
What is the name of your City or Locality?
[Unknown]: Your City
What is the name of your State or Province?
[Unknown]: Your State
What is the two-letter country code for this unit?
[Unknown]: US
Is CN=Your Name, OU=Your Organizational Unit, O=Your Organization, L=Your City, ST=Your State, C=US correct?
[no]: yes


按照提示輸入相關資訊，完成後自簽名證書將生成在 test.p12 檔中。

2、解決報錯：執行命令之後，keytool 錯誤: java.io.IOException: toDerInputStream rejects tag type 107

這個錯誤通常表示金鑰庫檔格式或其內容有問題。以下是一些可能的解決方案：

1. 檢查 keytool 命令和參數 ：確保您使用了正確的命令和參數來生成金鑰庫檔。

2. 嘗試不同的金鑰庫格式 ：嘗試使用 JKS（Java KeyStore）格式而不是 PKCS12。雖然 PKCS12 是更現代的標準，但是 JKS 在某些情況下可能更相容。

3. 確保環境變量正確 ：確保您的環境變量和 keytool 版本正確，尤其是如果您有多個 Java 安裝。

3、自動填寫資訊

如果不想每次都手動輸入這些資訊，可以在命令中使用 -dname 參數指定這些資訊。例如：

keytool -genkeypair -aliastest -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 365 -keystore test.p12 -storetype PKCS12 -storepass password -dname "CN=Your Name, OU=Your Organizational Unit, O=Your Organization, L=Your City, ST=Your State, C=CN"


4、解決報錯：執行之後報錯，keytool 錯誤: java.lang.Exception: 金鑰庫檔存在, 但為空: test.p12

這個錯誤表明 test.p12 檔已經存在，但其中沒有內容。可能是在之前的嘗試中建立了這個檔，但沒有成功寫入任何數據。以下是解決方案：

刪除現有的空檔並重新生成

不需要在執行 keytool 命令之前手動建立 test.p12 檔。 keytool 命令會自動生成並建立這個檔。如果 test.p12 檔已經存在， keytool 會更新這個檔中的金鑰對和證書。

刪除檔後，提示我keytool 錯誤: java.io.FileNotFoundException: test.p12 (拒絕存取。)

確認當前使用者有許可權

確保當前使用者對相關目錄和檔具有讀寫許可權。如果您在 Windows 上執行命令提示字元或在 Unix/Linux 系統上執行終端，嘗試使用管理員許可權。

Windows 系統

1. 以管理員身份執行命令提示字元 ：

Unix/Linux 系統

以超級使用者身份執行終端

總結步驟

1. 以管理員許可權執行命令提示字元或終端 。

2. 刪除空的 test.p12 檔 。

3. 確保當前使用者對目錄具有寫許可權 。

4. 重新生成自簽名證書 。

三、範例程式碼

1、本地 HTTPS 伺服器

在生成了自簽名證書之後，可以將其用於您的 HTTPS 伺服器配置中。

使用生成的自簽名證書配置一個本地 HTTPS 伺服器。

import com.sun.net.httpserver.HttpExchange;
import com.sun.net.httpserver.HttpHandler;
import com.sun.net.httpserver.HttpsConfigurator;
import com.sun.net.httpserver.HttpsServer;
import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;
import javax.net.ssl.SSLContext;
import javax.net.ssl.TrustManagerFactory;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.security.KeyStore;
public classLocalHttpsServer{
publicstaticvoidmain(String[] args)throws Exception {
// 載入金鑰庫
char[] passphrase = "password".toCharArray();
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS12");
ks.load(new FileInputStream("C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_60\\bin\\test.p12"), passphrase);
// 初始化金鑰管理器工廠
KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");
kmf.init(ks, passphrase);
// 初始化信任管理器工廠
TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("SunX509");
tmf.init(ks);
// 初始化 SSL 上下文
SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
sslContext.init(kmf.getKeyManagers(), tmf.getTrustManagers(), null);
// 建立 HTTPS 伺服器
HttpsServer httpsServer = HttpsServer.create(new InetSocketAddress(8443), 0);
httpsServer.setHttpsConfigurator(new HttpsConfigurator(sslContext));
// 建立處理器
httpsServer.createContext("/api", new HttpHandler() {
@Override
publicvoidhandle(HttpExchange exchange){
try {
if ("POST".equals(exchange.getRequestMethod()) && "application/json".equals(exchange.getRequestHeaders().getFirst("Content-Type"))) {
InputStream is = exchange.getRequestBody();
StringBuilder jsonString = new StringBuilder();
int i;
while ((i = is.read()) != -1) {
jsonString.append((char) i);
}
System.out.println("Received JSON: " + jsonString.toString());
String response = "{\"message\":\"Received\"}";
exchange.getResponseHeaders().set("Content-Type", "application/json");
exchange.sendResponseHeaders(200, response.getBytes().length);
OutputStream os = exchange.getResponseBody();
os.write(response.getBytes());
os.close();
} else {
exchange.sendResponseHeaders(405, -1); // Method Not Allowed
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
// 啟動伺服器
httpsServer.setExecutor(null);
httpsServer.start();
System.out.println("HTTPS server started at https://localhost:8443/api");
}
}










2、測試 HTTPS 伺服器

建立好 HTTPS 伺服器後，您可以使用以下 Java 客戶端進行測試：

import javax.net.ssl.*;
import java.io.OutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;
import java.security.cert.X509Certificate;
import javax.net.ssl.TrustManager;
import javax.net.ssl.X509TrustManager;
public classHttpsPostJsonClient{
publicstaticvoidmain(String[] args){
String httpsURL = "https://localhost:8443/api";
String jsonInputString = "{\"param1\":\"value1\",\"param2\":\"value2\"}";
try {
// 信任所有證書
TrustManager[] trustAllCerts = new TrustManager[]{
new X509TrustManager() {
public X509Certificate[] getAcceptedIssuers() { returnnull; }
publicvoidcheckClientTrusted(X509Certificate[] certs, String authType){ }
publicvoidcheckServerTrusted(X509Certificate[] certs, String authType){ }
}
};
SSLContext sc = SSLContext.getInstance("SSL");
sc.init(null, trustAllCerts, new java.security.SecureRandom());
HttpsURLConnection.setDefaultSSLSocketFactory(sc.getSocketFactory());
HttpsURLConnection.setDefaultHostnameVerifier(new HostnameVerifier() {
publicbooleanverify(String hostname, javax.net.ssl.SSLSession sslSession){
returntrue;
}
});
// 建立 URL 物件
URL url = new URL(httpsURL);
HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();
// 設定請求方法為 POST
connection.setRequestMethod("POST");
// 允許寫入和讀取數據
connection.setDoOutput(true);
connection.setDoInput(true);
// 設定請求頭
connection.setRequestProperty("Content-Type", "application/json");
connection.setRequestProperty("Accept", "application/json");
// 發送 POST 數據
try (OutputStream os = connection.getOutputStream()) {
byte[] input = jsonInputString.getBytes("UTF-8");
os.write(input, 0, input.length);
}
// 讀取響應
try (InputStream is = connection.getInputStream();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"))) {
StringBuilder response = new StringBuilder();
String responseLine;
while ((responseLine = br.readLine()) != null) {
response.append(responseLine.trim());
}
System.out.println("Response: " + response.toString());
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("exception===: " + e);
}
}
}










3、測試

（1）透過curl 命令列測試

curl -X POST https://localhost:8443/api -H "Content-Type: application/json" -d '{"param1":"value1","param2":"value2"}' -k

（2）透過客戶端程式碼測試

透過上述步驟，您可以生成自簽名證書，並使用 Java 建立一個本地 HTTPS 伺服器，接收 application/json 的 POST 請求，並透過 Java 客戶端進行測試。

4、解決報錯：透過你的測試伺服器程式碼存取之後報錯，java.io.IOException: Server returned HTTP response code: 405 for URL: https://localhost:8443/api

HTTP 405 錯誤表示 "Method Not Allowed"，即伺服器端拒絕了請求方法。由於我們在範例中設定了伺服器僅接受 POST 請求，如果客戶端發送了其他方法（例如 GET），伺服器會返回 405 錯誤。

我們需要確保客戶端程式碼確實發送了 POST 請求，並且伺服器端處理常式正確設定。

我是因為設定請求頭時，寫的 connection.setRequestProperty("Content-Type", "application/json; utf-8"); ，將其改為 connection.setRequestProperty("Content-Type", "application/json"); 就解決了。

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