计算机网络(四)--HTTP与HTTPS

本文主要介绍了HTTPHTTPS的基本概念及两者的区别,HTTPS的工作原理及优缺点,最后介绍了HTTP的响应状态码。

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1. HTTP和HTTPS基本概念

  HTTP:是互联网上应用最为广泛的一种网络协议,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传输协议,它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。

  HTTPS:是以安全为目标的HTTP通道,简单讲是HTTP的安全版,即HTTP下加入SSL层,HTTPS的安全基础是SSL,因此加密的详细内容就需要SSL。

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HTTP--> HTTP-->TCP-->IP
HTTPS-> HTTP-->SSL-->TCP-->IP

  HTTPS协议的主要作用:一种是建立一个信息安全通道,来保证数据传输的安全;另一种就是确认网站的真实性。

2. HTTP与HTTPS的区别

  HTTP协议传输的数据都是未加密的,也就是明文的,因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全,为了保证这些隐私数据能加密传输,于是网景公司设计了SSL(Secure Sockets Layer)协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密,从而就诞生了HTTPS。简单来说,HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,要比HTTP协议安全

  HTTPS和HTTP的区别:

  1、https协议需要到ca申请证书,一般免费证书较少,因而需要一定费用。

  2、http是超文本传输协议,信息是明文传输,https则是具有安全性的ssl加密传输协议。

  3、http和https使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,后者是443。

  4、http的连接很简单,是无状态的;HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,比http协议安全。

3. HTTPS工作原理

  我们都知道HTTPS能够加密信息,以免敏感信息被第三方获取,所以很多银行网站或电子邮箱等等安全级别较高的服务都会采用HTTPS协议。

SSL协议的握手过程

分为五个步骤:

第一步,客户端给出SSL协议版本号、一个客户端生成的随机数1(Client random),以及客户端支持的加密方法。

第二步,服务端根据客服端支持的加密方法选出双方使用的加密方法,并给出数字证书、以及一个服务器生成的随机数2(Server random)。

第三步,客户端确认数字证书有效,然后生成一个新的随机数3(Premaster secret),并使用数字证书中的公钥,加密这个随机数,发给服务端。

第四步,服务端使用自己的私钥,获取客户端发来的随机数3(即Premaster secret)。到这里双方都拥有三个随机数了,为什么要使用三个随机数呢?这是因为 SSL/TLS 握手过程的数据都是明文传输的,并且多个随机数种子来生成秘钥不容易被暴力破解出来。

第五步,客户端和服务端根据约定的加密方法,使用前面的三个随机数,生成”对话密钥”(session key),用来加密接下来的整个对话过程。

第六步,客户端将前面的握手消息生成摘要再用协商好的秘钥加密,这是客户端发出的第一条加密消息。服务端接收后会用秘钥解密,能解出来说明前面协商出来的秘钥是一致的。

第七步,服务端也会将握手过程的消息生成摘要再用秘钥加密,这是服务端发出的第一条加密消息。客户端接收后会用秘钥解密,能解出来说明协商的秘钥是一致的。

到这里,双方已安全地协商出了同一份秘钥,所有的应用层数据都会用这个秘钥加密后再通过 TCP 进行可靠传输。

https握手过程

4. HTTPS的优缺点

  优点:

  (1)使用HTTPS协议可认证用户和服务器,确保数据发送到正确的客户机和服务器;

  (2)HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,要比http协议安全,可防止数据在传输过程中不被窃取、改变,确保数据的完整性。

  (3)HTTPS是现行架构下最安全的解决方案,虽然不是绝对安全,但它大幅增加了中间人攻击的成本。

  (4)谷歌曾在2014年8月份调整搜索引擎算法,并称“比起同等HTTP网站,采用HTTPS加密的网站在搜索结果中的排名将会更高”

  缺点:

  (1)HTTPS协议握手阶段比较费时,会使页面的加载时间延长近50%,增加10%到20%的耗电;

  (2)HTTPS连接缓存不如HTTP高效,会增加数据开销和功耗,甚至已有的安全措施也会因此而受到影响;

  (3)SSL证书需要钱,功能越强大的证书费用越高,个人网站、小网站没有必要一般不会用。

  (4)SSL证书通常需要绑定IP,不能在同一IP上绑定多个域名,IPv4资源不可能支撑这个消耗。

  (5)HTTPS协议的加密范围也比较有限,在黑客攻击、拒绝服务攻击、服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。最关键的,SSL证书的信用链体系并不安全,特别是在某些国家可以控制CA根证书的情况下,中间人攻击一样可行。

5. HTTP响应状态码

状态码以3位数字和原因短语组成,例如 200 OK 。

数字的第一位指定了响应类型,后两位无分类。响应类别一共有5种:

  • 1XX Informational(信息性状态码)
  • 2XX Success(成功状态码)
  • 3XX Redirection(重定向状态码)
  • 4XX Client Error(客户端错误状态码)
  • 5XX Server Error(服务器错误状态码)
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200:请求成功      处理方式:获得响应的内容,进行处理 

201:请求完成,结果是创建了新资源。新创建资源的URI可在响应的实体中得到 处理方式:爬虫中不会遇到

202:请求被接受,但处理尚未完成 处理方式:阻塞等待

204:服务器端已经实现了请求,但是没有返回新的信 息。如果客户是用户代理,则无须为此更新自身的文档视图。 处理方式:丢弃

300:该状态码不被HTTP/1.0的应用程序直接使用, 只是作为3XX类型回应的默认解释。存在多个可用的被请求资源。 处理方式:若程序中能够处理,则进行进一步处理,如果程序中不能处理,则丢弃
301:请求到的资源都会分配一个永久的URL,这样就可以在将来通过该URL来访问此资源 处理方式:重定向到分配的URL
302:请求到的资源在一个不同的URL处临时保存 处理方式:重定向到临时的URL

304 请求的资源未更新 处理方式:丢弃

400 非法请求 处理方式:丢弃

401 未授权 处理方式:丢弃

403 禁止 处理方式:丢弃

404 没有找到 处理方式:丢弃

5XX 回应代码以“5”开头的状态码表示服务器端发现自己出现错误,不能继续执行请求 处理方式:丢弃

6. HTTP长连接、短连接

在HTTP/1.0中默认使用短连接。也就是说,客户端和服务器每进行一次HTTP操作,就建立一次连接,任务结束就中断连接。当客户端浏览器访问的某个HTML或其他类型的Web页中包含有其他的Web资源(如JavaScript文件、图像文件、CSS文件等),每遇到这样一个Web资源,浏览器就会重新建立一个HTTP会话。

而从HTTP/1.1起,默认使用长连接,用以保持连接特性。使用长连接的HTTP协议,会在响应头加入这行代码:

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Connection:keep-alive

在使用长连接的情况下,当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,客户端再次访问这个服务器时,会继续使用这一条已经建立的连接。Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持时间,可以在不同的服务器软件(如Apache)中设定这个时间。实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。

HTTP协议的长连接和短连接,实质上是TCP协议的长连接和短连接。

https加密是在传输层

https报文在被包装成tcp报文的时候完成加密的过程,无论是https的header域也好,body域也罢都是会被加密的。

当使用tcpdump或者wireshark之类的tcp层工具抓包,获取是加密的内容,而如果用应用层抓包,使用Charels(Mac)、Fildder(Windows)抓包工具,那当然看到是明文的。

7. 参考

https://www.cnblogs.com/qiangxia/p/5261813.html

https://www.cnblogs.com/wqhwe/p/5407468.html

http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/09/illustration-ssl.html

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