HTTP和HTTPS
基本概念
http: 是一个客户端和服务器端请求和应答的标准(TCP),用于从 WWW 服务器传输超文本到本地浏览器的超文本传输协议。
https:是以安全为目标的 HTTP 通道,即 HTTP 下 加入 SSL 层进行加密。其作用是:建立一个信息安全通道,来确保数据的传输,确保网站的真实性。
区别
- http 是超文本传输协议,信息是明文传输,HTTPS 协议要比 http 协议安全,https 是具有安全性的 ssl 加密传输协议,可防止数据在传输过程中被窃取、改变,确保数据的完整性(当然这种安全性并非绝对的,对于更深入的 Web 安全问题,此处暂且不表)。
- http 协议的默认端口为 80,https 的默认端口为 443。
- http 的连接很简单,是无状态的。https 握手阶段比较费时,会使页面加载时间延长 50%,增加 10%~20%的耗电。
- https 缓存不如 http 高效,会增加数据开销。
- Https 协议需要 ca 证书,费用较高,功能越强大的证书费用越高。
SSL 证书需要绑定 IP,不能再同一个 IP 上绑定多个域名,IPV4 资源支持不了这种消耗。
https 协议的工作原理
客户端在使用 HTTPS 方式与 Web 服务器通信时有以下几个步骤:
- 客户端使用 https url 访问服务器,则要求 web 服务器建立 ssl 链接。
- web 服务器接收到客户端的请求之后,会将网站的证书(证书中包含了公钥),传输给客户端。
- 客户端和 web 服务器端开始协商 SSL 链接的安全等级,也就是加密等级。
- 客户端浏览器通过双方协商一致的安全等级,建立会话密钥,然后通过网站的公钥来加密会话密钥,并传送给网站。
- web 服务器通过自己的私钥解密出会话密钥。
- web 服务器通过会话密钥加密与客户端之间的通信。
TCP三次握手
- 第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)。
- 第二次握手:服务器收到syn包并确认客户的SYN(ack=j+1),同时也发送一个自己的SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
- 第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态,完成三次握手。
TCP 四次挥手
- 客户端进程发出连接释放报文,并且停止发送数据。释放数据报文首部,FIN=1,其序列号为seq=u(等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1),此时,客户端进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态。 TCP规定,FIN报文段即使不携带数据,也要消耗一个序号。
- 服务器收到连接释放报文,发出确认报文,ACK=1,ack=u+1,并且带上自己的序列号seq=v,此时,服务端就进入了CLOSE-WAIT(关闭等待)状态。TCP服务器通知高层的应用进程,客户端向服务器的方向就释放了,这时候处于半关闭状态,即客户端已经没有数据要发送了,但是服务器若发送数据,客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间,也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
- 客户端收到服务器的确认请求后,此时,客户端就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待服务器发送连接释放报文(在这之前还需要接受服务器发送的最 后的数据)。
- 服务器将最后的数据发送完毕后,就向客户端发送连接释放报文,FIN=1,ack=u+1,由于在半关闭状态,服务器很可能又发送了一些数据,假定此时的序列号为seq=w,此时,服务器就进入了LAST-ACK(最后确认)状态,等待客户端的确认。
- 客户端收到服务器的连接释放报文后,必须发出确认,ACK=1,ack=w+1,而自己的序列号是seq=u+1,此时,客户端就进入了TIME-WAIT(时间等待)状态。注意此时TCP连接还没有释放,必须经过2∗∗MSL(最长报文段寿命)的时间后,当客户端撤销相应的TCB后,才进入CLOSED状态。
- 服务器只要收到了客户端发出的确认,立即进入CLOSED状态。同样,撤销TCB后,就结束了这次的TCP连接。可以看到,服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。