HTTP與HTTPS的區別 TCP和UDP區別

 超文本傳輸協議HTTP協議被用於在Web瀏覽器和網站服務器之間傳遞信息,HTTP協議以明文方式發送內容,不提供任何方式的數據加密,如果攻擊者截取了Web瀏覽器和網站服務器之間的傳輸報文,就可以直接讀懂其中的信息,因此,HTTP協議不適合傳輸一些敏感信息,比如:信用卡號、密碼等支付信息。

  爲了解決HTTP協議的這一缺陷,需要使用另一種協議:安全套接字層超文本傳輸協議HTTPS,爲了數據傳輸的安全,HTTPS在HTTP的基礎上加入了SSL協議,SSL依靠證書來驗證服務器的身份,併爲瀏覽器和服務器之間的通信加密。

一、HTTP和HTTPS的基本概念

  HTTP:是互聯網上應用最爲廣泛的一種網絡協議,是一個客戶端和服務器端請求和應答的標準(TCP),用於從WWW服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳輸協議,它可以使瀏覽器更加高效,使網絡傳輸減少。

  HTTPS:是以安全爲目標的HTTP通道,簡單講是HTTP的安全版,即HTTP下加入SSL層,HTTPS的安全基礎是SSL,因此加密的詳細內容就需要SSL。

  HTTPS協議的主要作用可以分爲兩種:一種是建立一個信息安全通道,來保證數據傳輸的安全;另一種就是確認網站的真實性。

二、HTTP與HTTPS有什麼區別?

  HTTP協議傳輸的數據都是未加密的,也就是明文的,因此使用HTTP協議傳輸隱私信息非常不安全,爲了保證這些隱私數據能加密傳輸,於是網景公司設計了SSL(Secure Sockets Layer)協議用於對HTTP協議傳輸的數據進行加密,從而就誕生了HTTPS。簡單來說,HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的網絡協議,要比http協議安全。

  HTTPS和HTTP的區別主要如下:

  1、https協議需要到ca申請證書,一般免費證書較少,因而需要一定費用。

  2、http是超文本傳輸協議,信息是明文傳輸,https則是具有安全性的ssl加密傳輸協議。

  3、http和https使用的是完全不同的連接方式,用的端口也不一樣,前者是80,後者是443。

  4、http的連接很簡單,是無狀態的;HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的網絡協議,比http協議安全。

三、HTTPS的工作原理

  我們都知道HTTPS能夠加密信息,以免敏感信息被第三方獲取,所以很多銀行網站或電子郵箱等等安全級別較高的服務都會採用HTTPS協議。

HTTP與HTTPS的區別-馬海祥博客

 客戶端在使用HTTPS方式與Web服務器通信時有以下幾個步驟,如圖所示。

  (1)客戶使用https的URL訪問Web服務器,要求與Web服務器建立SSL連接。

  (2)Web服務器收到客戶端請求後,會將網站的證書信息(證書中包含公鑰)傳送一份給客戶端。

  (3)客戶端的瀏覽器與Web服務器開始協商SSL連接的安全等級,也就是信息加密的等級。

  (4)客戶端的瀏覽器根據雙方同意的安全等級,建立會話密鑰,然後利用網站的公鑰將會話密鑰加密,並傳送給網站。

  (5)Web服務器利用自己的私鑰解密出會話密鑰。

  (6)Web服務器利用會話密鑰加密與客戶端之間的通信。

  

四、HTTPS的優點

  儘管HTTPS並非絕對安全,掌握根證書的機構、掌握加密算法的組織同樣可以進行中間人形式的攻擊,但HTTPS仍是現行架構下最安全的解決方案,主要有以下幾個好處:

  (1)使用HTTPS協議可認證用戶和服務器,確保數據發送到正確的客戶機和服務器;

  (2)HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的網絡協議,要比http協議安全,可防止數據在傳輸過程中不被竊取、改變,確保數據的完整性。

  (3)HTTPS是現行架構下最安全的解決方案,雖然不是絕對安全,但它大幅增加了中間人攻擊的成本。

  (4)谷歌曾在2014年8月份調整搜索引擎算法,並稱“比起同等HTTP網站,採用HTTPS加密的網站在搜索結果中的排名將會更高”。

五、HTTPS的缺點

  雖然說HTTPS有很大的優勢,但其相對來說,還是存在不足之處的:

  (1)HTTPS協議握手階段比較費時,會使頁面的加載時間延長近50%,增加10%到20%的耗電;

  (2)HTTPS連接緩存不如HTTP高效,會增加數據開銷和功耗,甚至已有的安全措施也會因此而受到影響;

  (3)SSL證書需要錢,功能越強大的證書費用越高,個人網站、小網站沒有必要一般不會用。

    (4)SSL證書通常需要綁定IP,不能在同一IP上綁定多個域名,IPv4資源不可能支撐這個消耗。

  (5)HTTPS協議的加密範圍也比較有限,在黑客攻擊、拒絕服務攻擊、服務器劫持等方面幾乎起不到什麼作用。最關鍵的,SSL證書的信用鏈體系並不安全,特別是在某些國家可以控制CA根證書的情況下,中間人攻擊一樣可行。

六、http切換到HTTPS

  如果需要將網站從http切換到https到底該如何實現呢?

     這裏需要將頁面中所有的鏈接,例如js,css,圖片等等鏈接都由http改爲https。例如:http://www.baidu.com改爲https://www.baidu.com

  BTW,這裏雖然將http切換爲了https,還是建議保留http。所以我們在切換的時候可以做http和https的兼容,具體實現方式是,去掉頁面鏈接中的http頭部,這樣可以自動匹配http頭和https頭。例如:將http://www.baidu.com改爲//www.baidu.com。然後當用戶從http的入口進入訪問頁面時,頁面就是http,如果用戶是從https的入口進入訪問頁面,頁面即使https的。

 TCP和UDP區別

UDP是面向無連接的通訊協議,UDP數據包括目的端口號和源端口號信息。
優點:UDP速度快、操作簡單、要求系統資源較少,由於通訊不需要連接,可以實現廣播發送
缺點:UDP傳送數據前並不與對方建立連接,對接收到的數據也不發送確認信號,發送端不知道數
據是否會正確接收,也不重複發送,不可靠。
                                                  

TCP是面向連接的通訊協議,通過三次握手建立連接,通訊完成時四次揮手
優點:TCP在數據傳遞時,有確認、窗口、重傳、阻塞等控制機制,能保證數據正確性,較爲可靠。Tcp通過校驗和,重傳控制,序號標識,滑動窗口、確認應答實現可靠傳輸。如丟包時的重發控制,還可以對次序亂掉的分包進行順序控制。
缺點:TCP相對於UDP速度慢一點,要求系統資源較多。

爲什麼TCP客戶端最後還要發送一次確認呢?
一句話,主要防止已經失效的連接請求報文突然又傳送到了服務器,從而產生錯誤。

如果使用的是兩次握手建立連接,假設有這樣一種場景,客戶端發送了第一個請求連接並且沒有丟失,只是因爲在網絡結點中滯留的時間太長了,由於TCP的客戶端遲遲沒有收到確認報文,以爲服務器沒有收到,此時重新向服務器發送這條報文,此後客戶端和服務器經過兩次握手完成連接,傳輸數據,然後關閉連接。此時此前滯留的那一次請求連接,網絡通暢了到達了服務器,這個報文本該是失效的,但是,兩次握手的機制將會讓客戶端和服務器再次建立連接,這將導致不必要的錯誤和資源的浪費。

如果採用的是三次握手,就算是那一次失效的報文傳送過來了,服務端接受到了那條失效報文並且回覆了確認報文,但是客戶端不會再次發出確認。由於服務器收不到確認,就知道客戶端並沒有請求連接。
 

 

 

1 客戶端進程發出連接釋放報文,並且停止發送數據。釋放數據報文首部,FIN=1,其序列號爲seq=u(等於前面已經傳送過來的數據的最後一個字節的序號加1),此時,客戶端進入FIN-WAIT-1(終止等待1)狀態。 TCP規定,FIN報文段即使不攜帶數據,也要消耗一個序號。
2 服務器收到連接釋放報文,發出確認報文,ACK=1,ack=u+1,並且帶上自己的序列號seq=v,此時,服務端就進入了CLOSE-WAIT(關閉等待)狀態。TCP服務器通知高層的應用進程,客戶端向服務器的方向就釋放了,這時候處於半關閉狀態,即客戶端已經沒有數據要發送了,但是服務器若發送數據,客戶端依然要接受。這個狀態還要持續一段時間,也就是整個CLOSE-WAIT狀態持續的時間。
3 客戶端收到服務器的確認請求後,此時,客戶端就進入FIN-WAIT-2(終止等待2)狀態,等待服務器發送連接釋放報文(在這之前還需要接受服務器發送的最後的數據)。
4 服務器將最後的數據發送完畢後,就向客戶端發送連接釋放報文,FIN=1,ack=u+1,由於在半關閉狀態,服務器很可能又發送了一些數據,假定此時的序列號爲seq=w,此時,服務器就進入了LAST-ACK(最後確認)狀態,等待客戶端的確認。
客戶端收到服務器的連接釋放報文後,必須發出確認,ACK=1,ack=w+1,而自己的序列號是seq=u+1,此時,客戶端就進入了TIME-WAIT(時間等待)狀態。注意此時TCP連接還沒有釋放,必須經過2MSL(最長報文段壽命)的時間後,當客戶端撤銷相應的TCB後,才進入CLOSED狀態。
5 服務器只要收到了客戶端發出的確認,立即進入CLOSED狀態。同樣,撤銷TCB後,就結束了這次的TCP連接。可以看到,服務器結束TCP連接的時間要比客戶端早一些。
爲什麼客戶端最後還要等待2MSL?
MSL(Maximum Segment Lifetime),TCP允許不同的實現可以設置不同的MSL值。

第一,保證客戶端發送的最後一個ACK報文能夠到達服務器,因爲這個ACK報文可能丟失,站在服務器的角度看來,我已經發送了FIN+ACK報文請求斷開了,客戶端還沒有給我回應,應該是我發送的請求斷開報文它沒有收到,於是服務器又會重新發送一次,而客戶端就能在這個2MSL時間段內收到這個重傳的報文,接着給出迴應報文,並且會重啓2MSL計時器。

第二,防止類似與“三次握手”中提到了的“已經失效的連接請求報文段”出現在本連接中。客戶端發送完最後一個確認報文後,在這個2MSL時間中,就可以使本連接持續的時間內所產生的所有報文段都從網絡中消失。這樣新的連接中不會出現舊連接的請求報文。

爲什麼建立連接是三次握手,關閉連接確是四次揮手呢?

建立連接的時候, 服務器在LISTEN狀態下,收到建立連接請求的SYN報文後,把ACK和SYN放在一個報文裏發送給客戶端。 
而關閉連接時,服務器收到對方的FIN報文時,僅僅表示對方不再發送數據了但是還能接收數據,而自己也未必全部數據都發送給對方了,所以己方可以立即關閉,也可以發送一些數據給對方後,再發送FIN報文給對方來表示同意現在關閉連接,因此,己方ACK和FIN一般都會分開發送,從而導致多了一次。

如果已經建立了連接,但是客戶端突然出現故障了怎麼辦?
TCP還設有一個保活計時器,顯然,客戶端如果出現故障,服務器不能一直等下去,白白浪費資源。服務器每收到一次客戶端的請求後都會重新復位這個計時器,時間通常是設置爲2小時,若兩小時還沒有收到客戶端的任何數據,服務器就會發送一個探測報文段,以後每隔75分鐘發送一次。若一連發送10個探測報文仍然沒反應,服務器就認爲客戶端出了故障,接着就關閉連接。
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UDP以其簡單、傳輸快的優勢,在越來越多場景下取代了TCP,如實時遊戲。

(1)網速的提升給UDP的穩定性提供可靠網絡保障,丟包率很低,如果使用應用層重傳,能夠確保傳輸的可靠性。

(2)TCP爲了實現網絡通信的可靠性,使用了複雜的擁塞控制算法,建立了繁瑣的握手過程,由於TCP內置的系統協議棧中,極難對其進行改進。

採用TCP,一旦發生丟包,TCP會將後續的包緩存起來,等前面的包重傳並接收到後再繼續發送,延時會越來越大,基於UDP對實時性要求較爲嚴格的情況下,採用自定義重傳機制,能夠把丟包產生的延遲降到最低,儘量減少網絡問題對遊戲性造成影響。
 

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