HTTPS и TLS

Зачем нужен TLS

HTTP — это чистый текст. Всё что передаётся между браузером и сервером можно перехватить и прочитать. Логин, пароль, токен, личные данные — всё в открытом виде.

Посмотри что происходит с данными в пути при HTTP и HTTPS:

TLS (Transport Layer Security) — протокол который решает три проблемы одновременно:

• Шифрование — данные зашифрованы, перехватить и прочитать нельзя
• Аутентификация — клиент уверен что говорит именно с тем сервером, а не с мошенником
• Целостность — данные не были изменены в пути

HTTPS = HTTP + TLS. Никакого нового протокола — тот же HTTP, просто завёрнутый в TLS-туннель.

Что такое сертификат

Сертификат — это цифровой документ. Когда браузер подключается к сайту, сервер отдаёт сертификат — и браузер проверяет что перед ним именно тот сервер, а не кто-то, кто прикидывается им.

Файл .crt — это часто не один сертификат

Файл сертификата нередко содержит цепочку — твой сертификат плюс Intermediate CA. Это называется bundle или fullchain. nginx должен отдавать браузеру полную цепочку — иначе браузер не сможет построить путь доверия до Root CA.

-----BEGIN CERTIFICATE-----
(твой сертификат example.com)
-----END CERTIFICATE-----
-----BEGIN CERTIFICATE-----
(Intermediate CA)
-----END CERTIFICATE-----

Цепочка доверия

Один сертификат сам по себе ничего не доказывает. Нужен кто-то кому доверяют все — это Root CA (корневой удостоверяющий центр).

Когда браузер получает твой сертификат — он строит цепочку и проверяет каждую подпись:

Что такое RTT

Прежде чем разбирать handshake, нужно понять один термин — он объясняет почему TLS 1.3 быстрее TLS 1.2.

RTT (Round-Trip Time) — время за которое пакет уходит от отправителя к получателю и возвращается обратно. Буквально: отправил → дошло → вернулось. Весь этот круг — один RTT.

RTT определяется физикой сети — расстоянием и скоростью света в кабеле. Его не ускорить никакими настройками. Каждый «круговой обмен» в handshake стоит ровно столько.

ping google.com
# 64 bytes from google.com: time=12.4 ms  ← это и есть RTT

Как работает TLS Handshake

Handshake — это переговоры между клиентом и сервером перед началом передачи данных. Они договариваются как будут шифровать соединение.

На мобильных сетях RTT легко достигает 200–300ms. Там разница между TLS 1.2 и TLS 1.3 становится очень ощутимой: 400–600ms против 200–300ms только на handshake.

SNI — как сервер выбирает нужный сертификат

SNI (Server Name Indication) — расширение ClientHello. Клиент сразу в первом сообщении указывает к какому домену обращается. Сервер смотрит на SNI и выбирает нужный сертификат ещё до того как отправит ServerHello.

Без SNI на одном IP можно держать только один сертификат. С SNI — сколько угодно доменов на одном IP, каждый со своим сертификатом. Именно поэтому хостинг-провайдеры могут держать тысячи сайтов с HTTPS на одном сервере.

Асимметричное и симметричное шифрование

В TLS используются оба типа — каждый для своей задачи.

Схема совместной работы:

Forward Secrecy — совершенная прямая секретность

Современный TLS использует Diffie-Hellman обмен (ECDHE): обе стороны обмениваются публичными параметрами и независимо вычисляют общий сессионный ключ — он никогда не передаётся по сети.

Это называется Forward Secrecy: даже если приватный ключ утечёт, расшифровать записанный ранее трафик невозможно — сессионные ключи нигде не хранятся и заново не вычисляются.