HTTPS为什么可以穿越NAT端口映射设备

简介: HTTPS能穿越NAT端口映射设备的原因在于,NAT设备仅在IP和端口层面进行地址转换,不对应用层协议(如TLS)的内容进行解析或干预。因此,HTTPS的加密通信可在客户端与服务器间直接建立,NAT设备充当透明中介,确保数据包正确路由,而不涉及加密或认证过程。这样即使没有在NAT设备上配置证书,HTTPS连接也能顺利建立并保持安全。

HTTPS为什么可以穿越NAT端口映射设备?

我的理解是:当一个TCP连接到达端口映射设备(比如防火墙)时,该设备从实现原理上可以看作是作为后端服务器和前端客户端之间的中间人角色。无论是前期的三次握手类的控制连接,还是后续的数据传输,中间人都与前后端分别陆续完成上述步骤。那么问题来了,HTTPS类的TCP在三次握手后,后续开始证书传输、对称密钥生成等。这个过程涉及到私钥密钥身份认证。而我的防火墙上并没有额外配置证书之类的配置,也没有在客户端添加防火墙证书的操作,就是简单的在防火墙上配置了一个某内部服务器的443的端口映射。结果就通了,想不明白。
NAT NetworkAddress Translation

PAT Port Address Translation

CDN Content Delivery Network

之所以产生这个理解偏差,可能是因为不熟悉端口映射(PAT)工作原理而造成的。

为了更好地理解PAT的工作原理,先问自己几个问题:

Q1: 为何事先在NAT设备做端口映射?

Q2: 为何不把公网IP直接配置在https服务器上,而是把公网IP配置在NAT设备上?

Q3: 端口映射(PAT)工作在哪层?

Q4:客户端的TCP连接终结(Termination)在哪里?

以下是问题的回答

A1: 只有公网IP才可以在互联网上被用户访问,而服务器的私有IP无法被互联网用户访问,假设公司的公网IP = 1.1.1.1,服务器IP = 10.0.0.1,端口映射将产生这个静态表项。
NAT设备一旦接收目的IP + 端口号为1.1.1.1:443的报文,就会转换为10.0.0.1:443,并将转换好的IP报文继续转发给服务器。

A2:如果把公网IP直接配置在https服务器上,那么公网IP就被https服务器独占了,工作在别的端口号的服务器,如21、80、445端口就无法被互联网用户访问。

而在NAT设备上做21、80、443、445端口映射,可以将这些端口分别映射到特定的服务器上。A3:端口映射工作在三四层,三层为IP,四层为TCP/UDP。

A4: 如下图所示,客户端的TCP连接被https服务器终结,而不是NAT设备,NAT设备只是做三四层地址+端口号的转换,仅此而已。

如上图,在NAT设备眼里,TLS及应用层的http仅仅是货物,NAT设备对这些货物并不关心是什么,更不会尝试去理解或修改。image.png
客户端的TLS安全会话也是终结在https服务器上,所以和安全有关的话题,如安全加密组件协商、数字证书认证、服务器的私钥签名、RSA交换密钥算法、DH交换密钥算法等等,都是在客户端与服务器之间进行的,无需NAT设备的参与,所以NAT设备无需任何TLS安全有关的配置,仅仅做好自己本职工作即可。

目测题主是把端口映射与前置代理服务器混淆了。

首先来解释一下什么是前置代理服务器?image.png
前置

如上图所示,在https服务器前方,有一个https 代理服务器(proxy),这里的前方的意思是,反向代理服务器比https服务器更靠近客户端,此谓前置。

反向代理

通常意义上的代理,是为客户端服务的,作为客户端的全权代理,和服务器建立TCP连接,并将从服务器获取的网页,再转交给客户端,此谓代理服务器。

而反向代理,恰恰相反,是为服务器服务的,此谓反向代理。

当客户端访问服务器的流量经过前置反向代理时,反向代理直接终结该TCP连接,接下来再直接终结TLS安全会话,仿佛自己就是真正的服务器一般。

有同学会问,为何客户端访问服务器的流量会先经过前置反向代理?

上文其实已经解释过了,因为反向代理的位置在服务器的前方。

解释完前置反向代理服务器,就会发现,反向代理服务器既然以服务器的名义与客户端建立TLS安全会话,那逃避不了的话题就是,反向代理究竟需不需要服务器的私钥与公钥证书?

当然需要,反向代理作为一个中间人,获得了服务器的合法的授权。

前置反向代理与服务器的部署场景有

1) 在一个机房

这种部署场景,希望前置反向代理提供安全防护服务,只有443端口的流量才能到达服务器,而其它所有的流量都无法到达服务器,可以避免服务器安全漏洞而产生的风险。

2) 相距很遥远的距离

这种就是CDN的部署场景,为的是CDN服务器更靠近用户,可以提高用户响应的速度。

CDN服务器(反向代理)与服务器,在客户端请求连接之前,TLS安全会话已经建立,这样大大缩短TLS安全会话的建立时间,间接提高用户响应。

还有一种部署场景,http服务器不支持TLS安全会话,希望前置反向代理服务器能够提供安全会话服务。image.png
如上图所示,反向代理服务器分别与客户端、服务器分别建立TCP连接,步骤如下:

1、客户端与反向代理建立TCP连接(443)

2、客户端与反向代理建立TLS安全会话 (使用服务器的私钥、公钥完成认证)

3、将http里的URL提取出来

4、反向代理服务器与服务器建立TCP连接(80)

5、将步骤3的URL发给服务器

6、服务器返回请求的网页内容

7、反向代理服务器将网页内容,使用TLS安全加密发给客户端

8、客户端将TLS加密内容解密出来,获得了明文的网页内容,并呈现在浏览器上。

相关实践学习
每个IT人都想学的“Web应用上云经典架构”实战
本实验从Web应用上云这个最基本的、最普遍的需求出发,帮助IT从业者们通过“阿里云Web应用上云解决方案”,了解一个企业级Web应用上云的常见架构,了解如何构建一个高可用、可扩展的企业级应用架构。
目录
相关文章
|
8天前
|
人工智能 JSON 安全
Fastjson远程代码执行漏洞,阿里云AI安全为您保驾护航
阿里云AI安全产品联动防御Fastjson攻击
2187 12
Fastjson远程代码执行漏洞,阿里云AI安全为您保驾护航
|
8天前
|
云安全 人工智能 安全
|
8天前
|
人工智能 自然语言处理 数据挖掘
Qwen3.8-Max-Preview深度全解析:2.4万亿参数旗舰MoE模型+Token Plan限时优惠完整落地指南
2026年7月,全新旗舰级混合专家大模型Qwen3.8-Max-Preview正式开放抢先体验,作为通义千问Qwen3系列规格最高、综合推理能力顶尖的新一代模型,该模型总参数量达到2.4万亿(2.4T),是当前线上可调用的原生多模态旗舰模型,综合推理水准对标海外顶级Fable 5模型,在复杂工程开发、长文档深度分析、多步骤智能体自治、跨境多语言创作、海量数据挖掘五大高难度业务场景实现跨越式性能提升。
982 1
|
10天前
|
人工智能
Qwen3.8抢先体验!正式版即将发布并开源!
千问Qwen3.8即将开源,参数达2.4T,进化速度以“天”计,实力媲美Fable 5。预览版Qwen3.8-Max已上线阿里Token Plan等平台,限时优惠:日间Credits低至1折,夜间更优,个人/团队版月付仅35元起!
986 44
|
8天前
|
人工智能 自然语言处理 数据挖掘
最新版通义千问(Qwen3.8-Max-Preview)功能介绍
2026年,通义千问正式推出全新旗舰级大模型 **Qwen3.8-Max-Preview 预览版**,作为首款突破万亿参数规格的新一代基座模型,该模型总参数量达到**2.4万亿**,采用全新迭代的MoE混合专家架构,综合推理性能、长文本处理、多模态理解、复杂任务规划能力全面超越前代Qwen3.7-Max版本,整体实力跻身全球第一梯队,可对标海外顶级旗舰模型,是当前面向复杂工程开发、多智能体协同、超长文档解析、专业办公自动化场景的最优国产基座模型。
989 0
|
6天前
|
自然语言处理 测试技术 API
通义千问Qwen3.8-Max-Preview全功能解析:2.4万亿参数旗舰模型深度使用指南
在大模型技术持续迭代的当下,通义千问推出的Qwen3.8-Max-Preview作为新一代旗舰预览版模型,凭借2.4万亿参数的超大规模、多模态融合能力与全场景适配特性,成为开发者与企业用户探索AI应用的核心工具。该模型采用稀疏混合专家(MoE)架构,是通义千问首个突破万亿参数的多模态模型,可同时处理文本、图像、视频与文档等多种数据形态,在全栈代码开发、复杂逻辑推理、长文档分析与多智能体协作等场景实现跨越式升级。本文将全面拆解Qwen3.8-Max-Preview的核心功能,详解API调用流程与配置方法,覆盖多场景实战技巧,帮助用户快速掌握这款旗舰模型的使用方法,充分释放其性能潜力。
476 1
|
9天前
|
人工智能 自然语言处理 数据挖掘
Qwen3.8-Max 预览版全解析:2.4 万亿参数旗舰模型,Token Plan 限时优惠指南
Qwen3.8-Max-Preview是通义千问Qwen3系列旗舰MoE大模型,参数达2.4万亿,综合推理能力居行业第一梯队。支持思考/快速双模式,擅长大模型五大高难场景。现于阿里云百炼Token Plan、Qoder及QoderWork上线体验,个人版低至39元/月。在阿里云百炼官网:https://t.aliyun.com/U/fPVHqY 免费领取千万Tokens
688 1
Qwen3.8-Max 预览版全解析:2.4 万亿参数旗舰模型,Token Plan 限时优惠指南