HTTPS
什麼是 HTTPS？
HTTPS（安全超文本傳輸協定，HyperText Transfer Protocol Secure）是在 HTTP 協定的基礎上加入了 SSL/TLS（安全通訊端層/傳輸層安全）協定層，用於提供加密傳輸、伺服器身份驗證和數據完整性保護的網路協定，可以將其理解為 HTTP 協定的安全版本。
簡單來說，HTTPS 就像是給 HTTP 套上了一層“安全外殼”。當你透過 HTTPS 訪問網站時，瀏覽器和伺服器之間的所有通訊內容都會透過這層外殼（即加密層）進行加密處理。這樣，即使有人監聽了網路流量，也無法輕易看懂傳輸的內容，從而保護了使用者的隱私和資訊安全。
HTTPS 的工作原理
HTTPS 透過以下核心機制提供安全性：
建立安全連線 ( TLS Handshake)：
- 用戶端（如瀏覽器）與伺服器初次建立連線時，會進行一次“TLS 握手”過程。
- 這個握手過程涉及以下步驟：
- 用戶端傳送“ClientHello”： 用戶端告訴伺服器它支援的 TLS 版本、加密演算法等選項。
- 伺服器回應“ServerHello”： 伺服器選擇一個雙方都支援的版本和演算法，並傳送其數位憑證（包含公鑰、伺服器身份資訊、簽名等資訊）。
- 伺服器憑證驗證： 用戶端會驗證伺服器憑證是否由受信任的憑證頒發機構（CA）簽發、是否過期、是否與伺服器域名匹配。
- 金鑰交換與加密： 雙方基於協商好的演算法生成一個臨時的會話金鑰，用於後續數據的加密解密。
- 用戶端與伺服器傳送“Finished”訊息： 表明握手完成，安全連線建立。
數據加密 (Encryption)：
- TLS 層使用協商好的會話金鑰對用戶端和伺服器之間傳輸的所有數據進行加密。
- 這意味著即使攻擊者截獲了數據包，沒有解密金鑰也無法讀取其中的內容（如用戶名、密碼、信用卡資訊等）。這有效防止了數據洩露與竊聽。
伺服器身份驗證 (Server Authentication)：
- 伺服器向用戶端提供的數位憑證由可信的 CA 簽發，並且經過驗證。這確保了用戶端正在與其聲稱的那個伺服器通訊，而不是一個冒充的伺服器。
- 這有效防止了中間人攻擊，因為攻擊者難以偽造一個由可信 CA 簽發的有效憑證。
數據完整性 (Integrity)：
- TLS 協定使用雜湊函數和訊息認證碼（MAC）來確保數據在傳輸過程中沒有被篡改。
- 如果接收到的數據被篡改，接收方會檢測到，從而拒絕該數據，這保證了通訊的可靠性。
HTTPS 與 HTTP 的對比
| 特性 | HTTP | HTTPS |
|---|---|---|
| 傳輸方式 | 明文傳輸 | 加密傳輸 |
| 安全性 | 傳輸內容易被竊聽、篡改 | 傳輸內容加密、伺服器身份驗證、保證完整性 |
| 中間人攻擊 | 易受攻擊 | 防禦中間人攻擊（透過憑證驗證） |
| Cookie 安全 | Cookie 可能被竊取 | Cookie 可以加密傳輸，更安全 |
| 瀏覽器標識 | 通常無特殊標識 | 瀏覽器位址欄顯示掛鎖圖示，部分瀏覽器標記為“安全”或“不安全” |
| SEO 積分 | 較低 | 獲得搜尋引擎（如 Google）的優先展示，有助於 SEO |
| 憑證成本 | 無需憑證 | 需要購買或申請免費憑證 |
為什麼實施 HTTPS 如此重要？
實施 HTTPS 對使用者、網站運營者以及整個網際網路生態都至關重要：
- 保護使用者隱私和數據安全： 這是 HTTPS 最核心的價值。加密使用者與網站之間的所有通訊，防止敏感資訊（如登入憑證、支付資訊、個人資料）在傳輸過程中被竊取。
- 建立使用者信任： 瀏覽器位址欄的掛鎖圖示和“安全”標識會給使用者一種安全感，讓他們更願意在網站上輸入敏感資訊或進行交易。
- 防禦中間人攻擊： 伺服器身份驗證機制確保了使用者連線的是真實的伺服器，有效抵禦了惡意攻擊者冒充合法伺服器進行詐騙或竊密的行為。
- 符合法規要求： 許多國家和地區的數據保護法規（如 GDPR、CCPA）都要求對使用者個人資料的傳輸和儲存進行加密處理。使用 HTTPS 是滿足這些法規要求的重要手段。
- 提升搜尋引擎排名： 以 Google 為代表的各大搜尋引擎都明確表示，將 HTTPS 作為網站的排名訊號之一。使用 HTTPS 有助於提升網站在搜尋結果中的可見度。
- 保護網站後台管理： 使用 HTTP 訪問網站後台（如 WordPress 後台、FTP）非常不安全，輕易洩露登入憑據。強制使用 HTTPS 可以保護後台管理區域的安全。
如何實施HTTPS？
獲取 HTTPS 憑證：
- 購買憑證： 從受信任的 CA（憑證頒發機構）如 Let’s Encrypt（提供免費憑證）、Comodo、DigiCert、Sectigo 等購買 SSL/TLS 憑證。
- 自簽名憑證： 可以在本機環境中使用自簽名憑證進行測試開發，但不推薦在生產環境使用，因為瀏覽器會警告使用者該憑證不可信。
- 免費憑證： Let’s Encrypt 提供免費的 Let’s Encrypt 系統憑證，通常需要自動化的憑證頒發和續期流程（如使用 Certbot 等工具）。
配置伺服器：
- 根據所使用的伺服器軟體（如 Nginx、Apache、IIS）和憑證類型，進行相應的配置，使伺服器能夠正確啟用 HTTPS 並使用 SSL/TLS 加密。配置通常涉及指定憑證檔案路徑、金鑰檔案路徑、配置加密套件和雜湊演算法等。
設定強制 HTTPS 重定向：
- 將所有 HTTP 請求重定向到 HTTPS： 在伺服器配置中，設定規則將使用者透過 HTTP 訪問的域名強制重定向到對應的 HTTPS 位址。這確保所有流量都透過安全連線傳輸。
- 使用相對 URL： 確保網站內部的所有連結（如圖片連結、腳本連結、樣式連結）都使用相對路徑（不含 http:// 或 https://），或者相對於 HTTPS 基礎進行解析。如果使用相對路徑，瀏覽器會自動使用 HTTPS 加密載入這些資源，避免混合內容問題。
處理混合內容問題 (Mixed Content)：
- 在從 HTTP 轉向 HTTPS 的過程中，如果頁面本身是透過 HTTPS 載入的，但其中引用的圖片、腳本或樣式表等資源是透過 HTTP 載入的，瀏覽器可能會發出混合內容的警告，並可能阻止載入這些非安全資源。解決方法是確保所有相關資源都透過 HTTPS 載入。
設定 HTTP 嚴格傳輸安全 (HSTS) 頭：
- HSTS 是一個 HTTP 標頭，可以告訴瀏覽器在一段時間內“僅”使用 HTTPS 與該域名進行通訊，禁止任何形式的 HTTP 請求。這可以有效阻止使用者在瀏覽器支援 HSTS 但使用者手動輸入 HTTP 位址時被重定向回 HTTP，進一步強化安全性。但開啟 HSTS 需要謹慎，必須確認伺服器確實能夠處理所有 HTTPS 請求，否則可能導致部分使用者無法訪問網站。
定期更新憑證：
- SSL/TLS 憑證都有有效期，需要定期檢查並在到期前續期更新，確保持續有效的安全保護。
HTTPS 透過在 HTTP 上添加一層基於 SSL/TLS 的加密和安全機制，解決了 HTTP 本身存在的安全漏洞，成為了現代網路通訊的標準。對於任何涉及使用者數據、電子商務、登入認證或需要建立使用者信任的網站來說，啟用 HTTPS 都是一項基礎且至關重要的安全措施。隨著網路安全意識的提升和相關法規的完善，HTTPS 不僅是安全的選擇，也是網站合規運營和提升使用者體驗的必然要求。
