图解HTTP——总结

TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称HTTP 属于它内部的一个子集。

TCP/IP 的分层管理:TCP/IP 协议族按层次分别分为以下 4 层:应用层、传输层、网络层和数据链路层。

请求报文是由请求方法、请求 URI、协议版本、可选的请求首部字段和内容实体构成的。

HTTP 加上通讯加密处理和认证以及完整性保护后即是HTTPS。HTTPS 并非是应用层的一种新协议。只是 HTTP 通信接口部分用SSL(Secure Socket Layer)和 TLS(Transport Layer Security)协议代替而已。

HTTP之状态码

常见状态码 含义
200 OK 客户端请求成功
400 Bad Request 客户端请求有语法错误,不能被服务器所理解
401 Unauthorized 请求未经授权,这个状态代码必须和WWWAuthenticate报头域一起使用
403 Forbidden 服务器收到请求,但是拒绝提供服务
404 Not Found 请求资源不存在,eg:输入了错误的URL
500 Internal Server Error 服务器发生不可预期的错误
503 Serve Unavailable 服务器当前不能处理客户端的请求,一段时间后可能恢复正常

状态代码有三位数字组成,第一个数字定义了响应的类别,共分五种类别:

1xx:信息响应类,指示信息–表示请求已接收,继续处理

2xx:处理成功响应类,成功–表示请求已被成功接收、理解、接受

3xx:重定向响应类,重定向–要完成请求必须进行更进一步的操作

4xx:客户端错误–请求有语法错误或请求无法实现

5xx:服务器端错误–服务器未能实现合法的请求


HTTP请求方法

根据HTTP标准,HTTP请求可以使用多种请求方法。

HTTP1.0定义了三种请求方法: GET, POST 和 HEAD方法。

HTTP1.1新增了五种请求方法:OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法

请求方法 含义
GET 请求指定的页面信息,并返回实体主体。
HEAD 类似于get请求,只不过返回的响应中没有具体的内容,用于获取报头
POST 向指定资源提交数据进行处理请求(例如提交表单或者上传文件)。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
PUT 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
DELETE 请求服务器删除指定的页面。
CONNECT HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
OPTIONS 允许客户端查看服务器的性能。
TRACE 回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断。


HTTP工作原理

HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面,以及服务器如何把Web页面传送给客户端。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文,请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。服务器以一个状态行作为响应,响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。

以下是 HTTP 请求/响应的步骤:

1、客户端连接到Web服务器

一个HTTP客户端,通常是浏览器,与Web服务器的HTTP端口(默认为80)建立一个TCP套接字连接。例如,http://www.oakcms.cn。

2、发送HTTP请求

通过TCP套接字,客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文,一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。

3、服务器接受请求并返回HTTP响应

Web服务器解析请求,定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字,由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。

4、释放连接TCP连接

若connection 模式为close,则服务器主动关闭TCP连接,客户端被动关闭连接,释放TCP连接;若connection 模式为keepalive,则该连接会保持一段时间,在该时间内可以继续接收请求;

5、客户端浏览器解析HTML内容

客户端浏览器首先解析状态行,查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头,响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML,根据HTML的语法对其进行格式化,并在浏览器窗口中显示。

例如:在浏览器地址栏键入URL,按下回车之后会经历以下流程:

1、浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;

2、解析出 IP 地址后,根据该 IP 地址和默认端口 80,和服务器建立TCP连接;

3、浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求,该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;

4、服务器对浏览器请求作出响应,并把对应的 html 文本发送给浏览器;

5、释放 TCP连接;

6、浏览器将该 html 文本并显示内容;  

GET和POST的区别

1.GET提交的数据会放在URL之后,以?分割URL和传输数据,参数之间以&相连,如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body中.

2.GET提交的数据大小有限制(因为浏览器对URL的长度有限制),而POST方法提交的数据没有限制.

3.GET方式需要使用Request.QueryString来取得变量的值,而POST方式通过Request.Form来获取变量的值。

4.GET方式提交数据,会带来安全问题,比如一个登录页面,通过GET方式提交数据时,用户名和密码将出现在URL上,如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器,就可以从历史记录获得该用户的账号和密码.

Web 的攻击技术

HTTP 不具备必要的安全功能,所以存在很多安全性问题。

对 Web 应用的攻击模式分为主动攻击和被动攻击。

主动攻击模式里具有代表性的攻击是 SQL注入攻击和 OS 命令注入攻击。

被动攻击模式中具有代表性的攻击是跨站脚本攻击和跨站点请求伪造。

HTTPS

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。

HTTPS协议的主要作用可以分为两种: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。

HTTPS的加密算法

密码学在计算机科学中使用非常广泛,HTTPS就是建立在密码学基础之上的一种安全的通信协议。HTTPS早在1994年由网景公司首次提出,而如今在众多互联网厂商的推广之下HTTPS已经被广泛使用在各种大小网站中。在完全理解HTTPS之前,有必要弄清楚一些密码学相关的概念,比如:明文、密文、密码、密钥、对称加密、非对称加密、数字签名、数字证书。

密码(cipher),密码学中的密码(cipher)和我们日常生活中所说的密码不太一样,计算机术语『密码 cipher』是一种用于加密或者解密的算法,而我们日常所使用的『密码 password』是一种口令,它是用于认证用途的一组文本字符串,这里我们要讨论的是前者:cipher。

明文/密文,明文(plaintext)是加密之前的原始数据,密文是通过密码(cipher)运算后得到的结果成为密文(ciphertext)

密钥(key),密钥是一种参数,它是在使用密码(cipher)算法过程中输入的参数。同一个明文在相同的密码算法和不同的密钥计算下会产生不同的密文。很多知名的密码算法都是公开的,密钥才是决定密文是否安全的重要参数,通常密钥越长,破解的难度越大,比如一个8位的密钥最多有256种情况,使用穷举法,能非常轻易的破解,知名的DES算法使用56位的密钥,目前已经不是一种安全的加密算法了,主要还是因为56位的密钥太短,在数小时内就可以被破解。密钥分为对称密钥与非对称密钥。

对称密钥(Symmetric-key algorithm)又称为共享密钥加密,对称密钥在加密和解密的过程中使用的密钥是相同的,常见的对称加密算法有DES、3DES、AES、RC5、RC6。对称密钥的优点是计算速度快,但是他也有缺点,密钥需要在通讯的两端共享,让彼此知道密钥是什么对方才能正确解密,如果所有客户端都共享同一个密钥,那么这个密钥就像万能钥匙一样,可以凭借一个密钥破解所有人的密文了,如果每个客户端与服务端单独维护一个密钥,那么服务端需要管理的密钥将是成千上万,这会给服务端带来噩梦。

非对称密钥(public-key cryptography),又称为公开密钥加密,服务端会生成一对密钥,一个私钥保存在服务端,仅自己知道,另一个是公钥,公钥可以自由发布供任何人使用。客户端的明文通过公钥加密后的密文需要用私钥解密。非对称密钥在加密和解密的过程的使用的密钥是不同的密钥,加密和解密是不对称的,所以称之为非对称加密。与对称密钥加密相比,非对称加密无需在客户端和服务端之间共享密钥,只要私钥不发给任何用户,即使公钥在网上被截获,也无法被解密,仅有被窃取的公钥是没有任何用处的。常见的非对称加密有RSA,非对称加解密的过程:

  1. 服务端生成配对的公钥和私钥
  2. 私钥保存在服务端,公钥发送给客户端
  3. 客户端使用公钥加密明文传输给服务端
  4. 服务端使用私钥解密密文得到明文

数字签名(Digital Signature),数据在浏览器和服务器之间传输时,有可能在传输过程中被冒充的盗贼把内容替换了,那么如何保证数据是真实服务器发送的而不被调包呢,同时如何保证传输的数据没有被人篡改呢,要解决这两个问题就必须用到数字签名,数字签名就如同日常生活的中的签名一样,一旦在合同书上落下了你的大名,从法律意义上就确定是你本人签的字儿,这是任何人都没法仿造的,因为这是你专有的手迹,任何人是造不出来的。那么在计算机中的数字签名怎么回事呢?数字签名就是用于验证传输的内容是不是真实服务器发送的数据,发送的数据有没有被篡改过,它就干这两件事,是非对称加密的一种应用场景。不过他是反过来用私钥来加密,通过与之配对的公钥来解密。

数字证书(Certificate Authority),简称CA,它由权威机构给某网站颁发的一种认可凭证,这个凭证是被大家(浏览器)所认可的,为什么需要用数字证书呢,难道有了数字签名还不够安全吗?有这样一种情况,就是浏览器无法确定所有的真实服务器是不是真的是真实的,举一个简单的例子:A厂家给你们家安装锁,同时把钥匙也交给你,只要钥匙能打开锁,你就可以确定钥匙和锁是配对的,如果有人把钥匙换了或者把锁换了,你是打不开门的,你就知道肯定被窃取了,但是如果有人把锁和钥匙替换成另一套表面看起来差不多的,但质量差很多的,虽然钥匙和锁配套,但是你却不能确定这是否真的是A厂家给你的,那么这时候,你可以找质检部门来检验一下,这套锁是不是真的来自于A厂家,质检部门是权威机构,他说的话是可以被公众认可的(呵呵)。

同样的, 因为如果有人(张三)用自己的公钥把真实服务器发送给浏览器的公钥替换了,于是张三用自己的私钥执行相同的步骤对文本Hash、数字签名,最后得到的结果都没什么问题,但事实上浏览器看到的东西却不是真实服务器给的,而是被张三从里到外(公钥到私钥)换了一通。那么如何保证你现在使用的公钥就是真实服务器发给你的呢?我们就用数字证书来解决这个问题。数字证书一般由数字证书认证机构(Certificate Authority)颁发,证书里面包含了真实服务器的公钥和网站的一些其他信息,数字证书机构用自己的私钥加密后发给浏览器,浏览器使用数字证书机构的公钥(客户端先下载CA得到数字证书认证机构的公钥???)解密后得到真实服务器的公钥。这个过程是建立在被大家所认可的证书机构之上得到的公钥,所以这是一种安全的方式。

(例:12306 中铁CA根证书 您现在安装的是中铁数字证书认证中心(中铁CA,SRCA)的根证书,完成这个操作可以使您的购票体验更为顺畅,同时获得一个更安全的网络购票环境。 下载根证书然后获得数字证书认证机构(CA)的公钥?)



完~