Http与Https协议

Http

概念

超文本传输协议，是一个基于请求与响应，无状态的，应用层协议，常基于TCP/IP协议传输数据，互联网上应用最为广泛的一种网络协议，所有的www文件都必须遵守这个标准，设计HTTP的初衷是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。

http报文结构

报文方法

常见的状态码

HTTPS协议

概念

<<图解HTTP>>这本书曾提过HTTPS是身披SSL外壳的HTTP，HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议，经由HTTP进行通信，利用SSL/TLS建立全信道，加密数据包。HTTPS使用的主要目的是提供网站服务器的身份认证，同时保护交换数据的隐私与完整性。
PS：TLS是传输层加密协议，前身是SSL协议，由网景公司1995年发布，有时候两者不区分。

HTTP VS HTTPS

HTTP特点

• 无状态：协议对客户端没有状态存储，对事物处理没有“记忆”能力，比如访问一个网站需要反复进行登录操作
• 无连接：HTTP/1.1之前，由于无状态特点，每次请求需要通过TCP三次握手四次挥手，和服务器重新建立连接。比如某个客户机在短时间多次请求同一个资源，服务器并不能区别是否已经响应过用户的请求，所以每次需要重新响应请求，需要耗费不必要的时间和流量。
• 基于请求和响应：基本的特性，由客户端发起请求，服务端响应。
• 简单快速、灵活
• 通信使用明文、请求和响应不会对通信方进行确认、无法保护数据的完整性

结果分析:HTTP协议传输数据以明文形式显示
针对无状态的一些解决策略：
场景：逛电商商场用户需要使用的时间比较长，需要对用户一段时间的HTTP通信状态进行保存，比如执行一次登录操作，在30分钟内所有的请求都不需要再次登录

• 通过Cookie/Session技术
• HTTP/1.1持久连接（HTTP keep-alive）方法，只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持TCP连接状态，在请求首部字段中的Connection：keep-alive即为表明使用了持久连接。

HTTPS特点

基于HTTP协议，通过SSL或TLS提供加密处理数据、验证对方身份以及数据完整性保护。

通过抓包可以看到数据不是明文传输，而且HTTPS有如下特点：
1、内容加密：采用混合加密技术，中间者无法直接查看明文内容；
2、验证身份：通过证书认证客户端访问的是自己的服务器
3、保护数据完整性：防止传输的内容被中间人冒充或者篡改

混合加密：结合非对称加密和对称加密技术，客户端使用对称加密生成密钥对传输数据进行加密，然后使用非对称加密的公钥再对秘钥进行加密，所以网络上传输的数据是被秘钥加密的密文和用公钥加密后的秘钥，因此即使被黑客截取，由于没有私钥，无法获取到加密明文的秘钥，便无法获取到明文数据。
数字摘要：通过单项hash函数对原文进行哈希，将需加密的明文“摘要”成一串固定长度（如128bit）的密文，不同的明文摘要成的密文其结果总是不相同，同样的明文其摘要必定一致，并且即使知道了摘要也不能反推出明文。
数字签名技术：数字签名建立在公钥加密体制基础上，是公钥加密技术的另一类应用，它把公钥加密技术和数字摘要结合起来，形成了实用的数字签名技术。

非对称加密过程需要用到公钥进行加密，那么公钥从何而来？其实公钥就被包含在数字证书中，数字证书通常来说是由受信任的数字证书颁发机构CA，在验证服务器身份后颁发，证书中包含了一个密钥对（公钥和私钥）和所有者识别信息。数字证书被放到服务端，具有服务器身份验证和数据传输加密功能。

HTTP通信传输

客户端输入URL回车，DNS解析域名得到服务器的IP地址，服务器在80端口监听客户端请求，端口通过TCP/IP协议（可以通过Socket实现）建立连接。HTTP属于TCP/IP模型中的运用层协议，所以通信的过程其实是对应数据的入栈和出栈。

报文从运用层传送到运输层，运输层通过TCP三次握手和服务器建立连接，四次挥手释放连接。

为什么需要三次握手呢？为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误。
比如：client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段，但是server收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是client再次发出的一个新的连接请求，于是就向client发出确认报文段，同意建立连接。假设不采用“三次握手”，那么只要server发出确认，新的连接就建立了，由于client并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬server的确认，也不会向server发送数据，但server却以为新的运输连接已经建立，并一直等待client发来数据。所以没有采用“三次握手”，这种情况下server的很多资源就白白浪费掉了。

为什么需要四次挥手呢？TCP是全双工模式，当client发出FIN报文段时，只是表示client已经没有数据要发送了，client告诉server，它的数据已经全部发送完毕了；但是，这个时候client还是可以接受来server的数据；当server返回ACK报文段时，表示它已经知道client没有数据发送了，但是server还是可以发送数据到client的；当server也发送了FIN报文段时，这个时候就表示server也没有数据要发送了，就会告诉client，我也没有数据要发送了，如果收到client确认报文段，之后彼此就会愉快的中断这次TCP连接。

HTTPS实现原理

SSL建立连接过程