在当今互联网中，HTTPS 已经成为网站安全的标配。它不仅保障了数据传输的加密性，还确保了通信双方的身份真实性。然而，很多人对 HTTPS 背后所依赖的协议并不熟悉。实际上，HTTPS 的实现涉及多个关键协议，包括 TLS、SSL、SNI、ALPN 和 NPN 等。本文将逐一解析这些协议的作用与关系，帮助你更深入地理解 HTTPS 的运行机制。
一、SSL 与 TLS：加密通信的基础
提到 HTTPS，首先想到的是 SSL（Secure Sockets Layer）和 TLS（Transport Layer Security）。它们是用于在网络上传输加密数据的核心协议。
- SSL 是由 Netscape 在 1990 年代初期开发的一套安全协议，主要用于保护 Web 浏览器与服务器之间的通信。尽管 SSL 曾经广泛使用，但其存在诸多安全漏洞，已被逐步淘汰。
- TLS 则是 SSL 的继任者，由 IETF（互联网工程任务组）标准化。TLS 提供了更强的安全性、更高的性能以及更好的兼容性。目前，大多数现代浏览器和服务器都使用 TLS 来实现 HTTPS 连接。
虽然 SSL 和 TLS 常被混用，但实际上，如今我们所说的 HTTPS 主要基于 TLS 协议。SSL 已不再被推荐使用，许多浏览器也已完全移除了对 SSL 的支持。
二、SNI：多域名共享同一个 IP 的关键技术
在早期的 HTTPS 实现中，每个域名都需要一个独立的 IP 地址，以便服务器能够正确识别并提供对应的证书。这在 IPv4 地址资源紧张的情况下显得非常不高效。
为了解决这一问题，SNI（Server Name Indication） 应运而生。SNI 是 TLS 协议的一个扩展，允许客户端在建立连接时向服务器发送目标域名信息。这样，服务器就可以根据域名选择对应的 SSL/TLS 证书，从而实现一个 IP 地址支持多个 HTTPS 网站的功能。
SNI 的引入极大地提升了服务器资源利用率，并成为现代 HTTPS 架构中的重要组成部分。
三、ALPN 与 NPN：协议协商的“桥梁”
在 HTTPS 通信中，客户端和服务器之间需要协商使用哪种应用层协议进行数据交换。例如，HTTP/1.1、HTTP/2 或 HTTP/3 等。为了实现这一点，TLS 协议引入了两种扩展机制：ALPN（Application-Layer Protocol Negotiation） 和 NPN（Next Protocol Negotiation）。
- NPN 是较早的协议协商机制，由 Google 提出，用于在 TLS 握手过程中协商应用层协议。不过，随着 TLS 标准的演进，NPN 已逐渐被 ALPN 取代。
- ALPN 是 IETF 标准化后的协议协商方式，功能更加完善，兼容性更好。它允许客户端和服务器在 TLS 握手阶段就协商好后续使用的应用层协议，如 HTTP/2 或 QUIC（用于 HTTP/3）。
通过 ALPN 或 NPN，服务器可以更灵活地支持多种协议版本，提升网络性能和用户体验。
四、HTTPS 中各协议的关系总结
| 协议 | 类型 | 作用 |
|------|------|------|
| SSL | 安全协议 | 早期加密通信标准，现已淘汰 |
| TLS | 安全协议 | 当前 HTTPS 的核心协议 |
| SNI | TLS 扩展 | 允许一个 IP 支持多个域名 |
| ALPN/NPN | TLS 扩展 | 协商应用层协议（如 HTTP/2） |
这些协议共同构成了 HTTPS 的技术基础，使得互联网通信更加安全、高效和灵活。
五、结语
HTTPS 不仅仅是一个简单的“加密网页”的概念，它背后有着复杂的协议体系支撑。从 SSL 到 TLS，从 SNI 到 ALPN，每一个协议都在不同层面保障着网络通信的安全与效率。了解这些协议，有助于开发者更好地优化网站性能、增强安全性，也能帮助用户更全面地认识自己日常上网所依赖的技术基础。
在未来，随着 QUIC 和 HTTP/3 的普及，这些协议也将继续演进，推动互联网迈向更高效、更安全的新时代。
