四、HTTP 与 HTTPS
4.1 HTTP 与 HTTPS 有哪些区别？
「安全」 HTTP 是超文本传输协议，信息是明文传输，存在安全⻛险的问题。HTTPS 则解决 HTTP 不安全的缺陷，在TCP 和 HTTP 网络层之间加入了 SSL/TLS 安全协议，使得报文能够加密传输。
「建立连接」 HTTP 连接建立相对简单， TCP 三次握手之后便可进行 HTTP 的报文传输。而 HTTPS 在 TCP 三次握手之
后，还需进行 SSL/TLS 的握手过程，才可进入加密报文传输。
「端口」 HTTP 的端口号是 80，HTTPS 的端口号是 443。
「可靠性」 HTTPS 协议需要向 CA（证书权威机构）申请数字证书，来保证服务器的身份是可信的。
4.2 HTTPS 解决了 HTTP 的哪些问题
HTTP 由于是明文传输，所以安全上存在以下三个⻛险：（如何解决，请看4.3）
窃听风险，比如通信链路上可以获取通信内容，用户号容易没
篡改风险，比如强制植入垃圾广告，视觉污染，用户眼容易瞎
冒充风险，比如冒充淘宝网站，用户钱容易没。
HTTPS 在 HTTP 与 TCP 层之间加入了 SSL/TLS 协议，可以很好的解决了上述的⻛险：
信息加密：交互信息无法被窃取，但你的号会因为「自身忘记」账号而没。
校验机制：无法篡改通信内容，篡改了就不能正常显示，但百度「竞价排名」依然可以搜索垃圾广告。
身份证书：证明淘宝是真的淘宝网，但你的钱还是会因为「剁手」而没。
可⻅，只要自身不做「恶」，SSL/TLS 协议是能保证通信是安全的。
4.3 HTTPS 是如何解决上面的三个⻛险的？
混合加密的方式实现信息的机密性，解决了窃听的⻛险。
摘要算法的方式来实现完整性，它能够为数据生成独一无二的「指纹」，指纹用于校验数据的完整性，解决了篡改的⻛险。
将服务器公钥放入到数字证书中，解决了冒充的⻛险。
1. 混合加密
HTTPS 采用的是 对称加密和非对称加密结合的「混合加密」 方式：
在通信建立前采用非对称加密的方式交换 「会话秘钥」 ，后续就不再使用非对称加密。
在通信过程中全部使用对称加密的 「会话秘钥」 的方式加密明文数据。
采用「混合加密」的方式的原因：
对称加密只使用一个密钥，运算速度快，密钥必须保密，无法做到安全的密钥交换。
非对称加密使用两个密钥：公钥和私钥，公钥可以任意分发而私钥保密，解决了密钥交换的安全问题但速度慢。
2. 摘要算法
摘要算法用来实现完整性，能够为数据生成独一无二的「指纹」，用于校验数据的完整性，解决了篡改的⻛险
客户端在发送明文之前会通过摘要算法算出明文的「指纹」，发送的时候把「指纹 + 明文」一同加密成密文后，发送给服务器，服务器解密后，用相同的摘要算法算出发送过来的明文，通过比较客户端携带的「指纹」和当前算出的「指纹」做比较，若「指纹」相同，说明数据是完整的。
3. 数字证书
客户端先向服务器端索要公钥，然后用公钥加密信息，服务器收到密文后，用自己的私钥解密。
这就存在些问题，如何保证公钥不被篡改和信任度？
所以这里就需要借助第三方权威机构 CA （数字证书认证机构），将服务器公钥放在数字证书（由数字证书认证机构颁发）中，只要证书是可信的，公钥就是可信的。
通过数字证书的方式保证服务器公钥的身份，解决冒充的⻛险。
4.4 HTTPS 是如何建立连接的？其间交互了什么？
SSL/TLS 协议基本流程：
客户端向服务器索要并验证服务器的公钥。
双方协商生产「会话秘钥」。
双方采用「会话秘钥」进行加密通信。
具体过程见 小林的图解网络教程
五、HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3 演变
5.1 说说 HTTP/1.1 相比 HTTP/1.0 提高了什么性能？还存在哪些瓶颈？
HTTP/1.1 相比 HTTP/1.0 性能上的改进：
使用 TCP 长连接的方式改善了 HTTP/1.0 短连接造成的性能开销。
支持管道网络传输，只要第一个请求发出去了，不必等其回来，就可以发第二个请求出去，可以减少整体的响应时间
但 HTTP/1.1 还是有性能瓶颈：
请求 / 响应头部（Header）未经压缩就发送（只能压缩 请求体 的部分）。
首部信息越多延迟越大；
发送冗⻓的首部。每次互相发送相同的首部造成的浪费较多；
服务器是按请求的顺序响应的，如果服务器响应慢，会招致客户端一直请求不到数据，也就是队头阻塞；
没有请求优先级控制；
请求只能从客户端开始，服务器只能被动响应
5.2 那上面的 HTTP/1.1 的性能瓶颈，HTTP/2 做了什么优化？
HTTP/2 协议是基于 HTTPS 的，所以 HTTP/2 的安全性也是有保障的。
HTTP/2 相比 HTTP/1.1 性能上的改进：
1. 头部压缩
HTTP/2 会压缩头（Header）如果你同时发出多个请求，他们的头是一样的或是相似的，那么，协议会帮你消除重复的部分。
这就是所谓的 HPACK 算法：在客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个表，生成一个索引号，以后就不发送同样字段了，只发送索引号，这样就提高速度了。
2. 二进制格式
HTTP/2 不再像 HTTP/1.1 里的纯文本形式的报文，而是全面采用了二进制格式，头信息和数据体都是二进制，并且统称为帧（frame）：头信息帧和数据帧。
这样虽然对人不友好，但是对计算机非常友好，因为计算机只懂二进制，那么收到报文后，无需再将明文的报文转成二进制，而是直接解析二进制报文，这增加了数据传输的效率。
3. 数据流
HTTP/2 的数据包不是按顺序发送的，同一个连接里面连续的数据包，可能属于不同的回应。因此，必须要对数据包做标记，指出它属于哪个回应。
每个请求或回应的所有数据包，称为一个数据流（ Stream ）。每个数据流都标记着一个独一无二的编号，其中规定客户端发出的数据流编号为奇数， 服务器发出的数据流编号为偶数.
客户端还可以指定数据流的优先级。优先级高的请求，服务器就先响应该请求。
4. 多路复用
HTTP/2 是可以在一个连接中并发多个请求或回应，而不用按照顺序一一对应。
移除了 HTTP/1.1 中的串行请求，不需要排队等待，也就不会再出现「队头阻塞」问题，降低了延迟，大幅度提高了连接的利用率。
举例来说，在一个 TCP 连接里，服务器收到了客户端 A 和 B 的两个请求，如果发现 A 处理过程非常耗时，于是就回应 A 请求已经处理好的部分，接着回应 B 请求，完成后，再回应 A 请求剩下的部分。
5.服务器推送
HTTP/2 还在一定程度上改善了传统的「请求 - 应答」工作模式，服务不再是被动地响应，也可以主动向客户端发送消息。
例来说，在浏览器刚请求 HTML 的时候，就提前把可能会用到的 JS、CSS 文件等静态资源主动发给客户端，减少延时的等待，也就是服务器推送
5.3 HTTP/2 有哪些缺陷？HTTP/3 做了哪些优化？
HTTP/2 主要的问题在于，多个 HTTP 请求在复用一个 TCP 连接，下层的 TCP 协议是不知道有多少个 HTTP 请求的。所以一旦发生了丢包现象，就会触发 TCP 的重传机制，这样在一个 TCP 连接中的所有的 HTTP 请求都必须等待这个丢了的包被重传回来。
HTTP/1.1 中的管道（ pipeline）传输中如果有一个请求阻塞了，那么队列后请求也统统被阻塞住了
HTTP/2 多个请求复用一个TCP连接，一旦发生丢包，就会阻塞住所有的 HTTP 请求
这都是基于 TCP 传输层的问题，所以 HTTP/3 把 HTTP 下层的 TCP 协议改成了 UDP！
UDP 发生是不管顺序，也不管丢包的，所以不会出现 HTTP/1.1 的队头阻塞 和 HTTP/2 的一个丢包全部重传问题。
大家都知道 UDP 是不可靠传输的，但基于 UDP 的 QUIC 协议 可以实现类似 TCP 的可靠性传输。
QUIC 有自己的一套机制可以保证传输的可靠性的。当某个流发生丢包时，只会阻塞这个流，其他流不会受到影响。
TLS3 升级成了最新的 1.3 版本，头部压缩算法也升级成了 QPack 。
HTTPS 要建立一个连接，要花费 6 次交互，先是建立三次握手，然后是 TLS/1.3 的三次握手。QUIC 直接
把以往的 TCP 和 TLS/1.3 的 6 次交互合并成了 3 次，减少了交互次数。
所以， QUIC 是一个在 UDP 之上的伪 TCP + TLS + HTTP/2 的多路复用的协议。
QUIC 是新协议，对于很多网络设备，根本不知道什么是 QUIC，只会当做 UDP，这样会出现新的问题。所以HTTP/3 现在普及的进度非常的缓慢，不知道未来 UDP 是否能够逆袭 TCP。
总结
OK，今天关于 计算机网络的面试题分享 就到这里，希望本篇文章能够帮助到大家，同时也希望大家看后能学有所获！！！
好了，我们下期见~
