Hugh's Notes

Quick-Know HTTP

HTTP 影响因素: 带宽 延迟

延迟

  • HOL block: 一列的第一个数据包（队头）受阻而导致整列数据包受阻
  • DNS 查询: 可以通过 DNS Cache缓解
  • 链接建立: 基于TCP的HTTP需要三次握手建立连接

HTTP0.9

GET and HTML only

HTTP1.x

HTTP1.0:

  • 短连接 (默认)
  • 长连接 Connection: Keep-Alive (非官方 看浏览器支持)

HTTP1.1

  • 短连接 Connection: close

  • 长连接 (默认)

  • 流水线 (被 HTTP2 multiplexing 替代)

HTTP1.01.1
缓存处理If-Modified-Since Expires更多的缓存头 Entity tag If-Match If-None
带宽优化传送整个对象断点续传 range头部(只传输部分)
错误通知管理新增状态码
Host头部无无Host则400
长连接PersistentConnection Pipelining

HTTP2

Akamai 同时请求379张图片的HTTP对比展示open in new window

SPDY

  1. 多路复用: 多个请求使用同一个tcp连接
  2. 请求优先级: 给每个 request 设置优先级
  3. header压缩
  4. 强制TLS
  5. 服务端推送

Google 2012 HTTP2 base

位于 HTTP1.x 和 SSL/TLS 之间

HTTP2/SPDY

HTTP2SPDY
HTTP可以明文SSL/TLS
首部压缩算法HPACKopen in new windowDEFLATEopen in new window

HTTP1/2

  • 二进制格式(二进制分帧)
  • 多路复用
  • header压缩
  • server push

HTTP3

QUIC

QUIC 协议(UDP based)是 HTTP/3 协议的底层协议 使用TLS1.3的密钥交换方案

应用层协议 默认使用加密

QUIC-handshake

图片来自 Wikiopen in new window

特点:

  1. 可插拔: 应用程序层面就能实现不同的拥塞控制算法。*
  2. 前向纠错(FEC) *
  3. 单调递增的 Packet Number: 使用 Packet Number 代替了 TCP 的 seq。
  4. 不允许 Reneging: 一个 Packet 只要被 Ack，就认为它一定被正确接收。
  5. 更多的 Ack 块和增加 Ack Delay 时间。
  6. 基于 stream 和 connection 级别的流量控制。

主要优化点open in new window

  1. 连接创建开销小: TCP+TLS1.2=3RTT QUIC=1RTT
  2. 单数据包加密(TCP 字节流加密 可能等待其他数据包)
  3. 提高网络切换期间性能(连接标识符:表示客户端与服务器的连接)

Mozilla 文档没有 暂不更新

2022.11.24 QUIC 图解open in new window

HTTPS

HTTPS = HTTPx+ SSL/TLS

TLS1.0 约等于 SSL3.0/3.1

安全问题

信息劫持 与 中间人攻击

实际问题: 需要确定浏览器收到的公钥一定是对应网站的公钥

HTTPS 引入权威机构(CA, Certificate Authority)来奠定安全的基础

网站启用HTTPS之前 申领CA的数字证书

CA防篡改

证书(包含网址等基本信息)+数字签名(使用CA的公钥加密)

数字签名的生成与验证

hash作用:

  1. 非对称加密的位数限制
  2. 其他安全原因open in new window

公钥的可信

  1. 根证书物理方式传递给OS/Brower厂商 然后预装
  2. 证书信任链
  3. 手动安装

加密内容

  1. HTTP请求和响应的具体内容

外部可见内容

  1. HTTP请求
  2. TCP头部 Port
  3. IP头部 IP

HTTPS 流程

sequenceDiagram
participant c as browser
participant s as server
c ->>+ s : Hello
s ->>- c : Hello(CA证书 Server公钥)
Note over c : 1. 校验 证书 信息
Note over c : 2. 对比内置 CA 判断是否可信(无则报错)
Note over c : 3. 使用内置 CA 公钥解密
Note over c : 4. 计算hash 对比签名
c ->> s : 利用Server公钥加密 协商对称加密算法
Note over c,s : 使用对称加密通讯
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图示SSL流程 具体细节

参考

HTTP x

HTTPS