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说说你对 http 协议中 HSTS 的理解 ​

参考答案： ​

什么是 HSTS？ ​

HSTS，全称是 HTTP Strict Transport Security，即 HTTP 严格传输安全，是一种 Web 安全机制。HSTS 可以通过 HTTP 响应头 Strict-Transport-Security，指示浏览器在一段时间内强制使用 HTTPS 来访问某个网站，禁止通过 HTTP 连接，从而防止中间人攻击（MITM）和协议降级攻击。

HSTS 的工作原理 ​

  1. 服务器启用 HSTS：服务器通过响应头 Strict-Transport-Security 告诉浏览器，该站点应该始终通过 HTTPS 访问。
  2. 浏览器强制 HTTPS：
    • 浏览器会记录 HSTS 策略，接下来的访问会自动从 HTTP 跳转到 HTTPS，无需服务器返回重定向。
    • 即使用户手动输入 http://example.com，浏览器也会直接使用 https://example.com。
  3. 保护作用：避免中间人通过拦截 HTTP 请求或劫持协议的方式，实施攻击。

HSTS 响应头 ​

HSTS 的配置通过设置 HTTP 响应头 Strict-Transport-Security 来实现。其常用语法如下：

http
Strict-Transport-Security: max-age=<expire-time>; includeSubDomains; preload

指令说明： ​

  • max-age：

    • 必须字段，单位是秒，表示 HSTS 策略在浏览器中生效的时间。
    • 常见设置为 31536000（1 年）。

  • includeSubDomains（可选）：

    • 如果指定，策略适用于主域名及其所有子域名。

  • preload（可选）：

    • 让网站加入 HSTS Preload 列表，避免首次访问被降级为 HTTP。

HSTS 示例 ​

基础配置 ​

仅强制主域名使用 HTTPS：

http
Strict-Transport-Security: max-age=31536000

包括子域名 ​

强制主域名及所有子域名使用 HTTPS：

http
Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains

加入预加载列表 ​

在主域名、子域名启用 HSTS，并支持预加载：

http
Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains; preload

HSTS 的优势 ​

  1. 防止协议降级攻击：
    即使攻击者尝试通过 HTTP 劫持用户连接，HSTS 也会强制浏览器直接使用 HTTPS。

  2. 提高数据传输安全性：
    所有的传输内容都会通过 HTTPS 加密，防止敏感数据被窃取。

  3. 性能优化：
    避免 HTTP 到 HTTPS 的 301 重定向，提高首屏加载速度。

  4. 提升 SEO 排名：
    搜索引擎（如 Google）优先处理 HTTPS 站点，HSTS 可以提高安全性评分。

HSTS 的局限性 ​

  1. 首次访问的风险：

    • 如果用户首次访问时使用 HTTP，并且中间人进行了劫持，那么 HSTS 无法生效。
    • 解决方法：加入 HSTS Preload 列表，让浏览器内置对站点的 HSTS 支持。

  2. 错误配置的影响：

    • 例如设置了错误的子域名策略或低效的过期时间，可能导致站点无法正常访问。

  3. 对开发环境的影响：

    • 开发测试时，HSTS 会缓存策略，导致本地开发过程中调试不便。

  4. 需要完全支持 HTTPS：

    • 所有资源（包括图片、脚本、第三方库等）必须通过 HTTPS 加载。

HSTS 与 HSTS Preload 列表 ​

HSTS Preload 是一个由浏览器维护的内置列表，记录了启用 HSTS 的站点。在用户首次访问这些站点时，浏览器会直接使用 HTTPS。

加入 HSTS Preload 的条件： ​

  • 设置 Strict-Transport-Security 响应头，且包含以下字段：
    http
    Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains; preload
  • 支持 HTTPS，并确保主域及其子域始终通过 HTTPS 访问。
  • 在 Google 的 HSTS Preload 网站 提交申请。

题目要点： ​

HSTS 是一种重要的 Web 安全策略，通过强制使用 HTTPS，有效防止协议降级攻击和中间人攻击。然而，为了确保其安全性，服务器和站点必须全面支持 HTTPS，且在部署 HSTS 时需要谨慎配置，避免对用户体验产生负面影响。结合 HSTS Preload，可以进一步提升首访的安全性。