Linux网络应用层协议之http/https

news/2024/7/12 3:01:41 标签: 网络协议, https, http

文章目录

目录

http%E5%8D%8F%E8%AE%AE-toc" style="margin-left:0px;">一、http协议

1.URL

http%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E6%A0%BC%E5%BC%8F-toc" style="margin-left:40px;">2.http协议格式

http%E7%9A%84%E6%96%B9%E6%B3%95-toc" style="margin-left:40px;">3.http的方法

http%E7%9A%84%E7%8A%B6%E6%80%81%E7%A0%81-toc" style="margin-left:40px;">4.http的状态码

http%E5%B8%B8%E8%A7%81header-toc" style="margin-left:40px;">5.http常见header

http%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8-toc" style="margin-left:40px;">6.实现一个http服务器

https>https%E5%8D%8F%E8%AE%AE-toc" style="margin-left:0px;">二、https>https协议

1.加密

2.为什么要加密

3.常见的加密方式

对称加密

非对称加密

https>https%E7%9A%84%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E8%BF%87%E7%A8%8B%E6%8E%A2%E7%A9%B6-toc" style="margin-left:40px;">4.https>https的工作过程探究

方案1 只使用对称加密

方案2 只使用非对称加密

方案3 双方都使用非对称加密

方案4 非对称加密+对称加密

中间人攻击

引入证书

CA认证

方案5 非对称加密+对称加密+证书认证

https>https%E7%9A%84%E6%95%B4%E4%B8%AA%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E6%B5%81%E7%A8%8B-toc" style="margin-left:40px;">https>https的整个工作流程

小结

总结

https>https://img-blog.csdnimg.cn/9a39f2ac7c3342249d0b5a1875d7f846.png" width="738" />

再谈协议

协议是一种"约定"，socket api的接口，在读写数据时，都是按照"字符串"的方式来发送接收的，如果要传输一些"结构化的数据"。在这种情况下，只要保证，一方发送时构造的数据，在另一端能够正确的进行解析。这种约定，就是应用层协议。

1.网络版本计算器例子

例如，现在要在服务器端实现一个加法器，客户端将要计算的两个数发送，然后由服务器进行计算，最后再把结果返回给客户端。

约定方案1：

  • 客户端发送一个"1+2"的字符串
  • 这个字符串中有两个操作数，都是政协
  • 这两个数字之间会有一个字符 只能是"+"
  • 数字和运算符之间没有空格

约定方案2：

  • 定义结构体来表示我们要交互的信息
  • 发送数据时候，将结构体按照一个规则转换成字符串，接收到数据再按照相同的规则把字符串转化为结构体
  • 这个过程称为"序列化”和“反序列化"
typedef struct Request{
int a;
int b;
}Request;


typedef struct Response
{
    int sum;
 }Response;

// client.c 客户端核心代码
Request request;
Response response;

scanf("%d,%d", &request.a, &request.b);
write(fd, request, sizeof(Request));
read(fd, response, sizeof(Response));


// server.c 服务端核心代码
Request request;
read(client_fd, &request, sizeof(request));
Response response;
response.sum = request.a + request.b;
write(client_fd, &response, sizeof(response));

http%E5%8D%8F%E8%AE%AE">一、http协议

虽然应用层协议程序员可以自定义，但是有一些现成的又很好用的协议，http是超文本传输协议。

1.URL

平时，我们称呼的网址，就是url。如:

http://user:pass@www.example.jp:80/dir/index.htm?uid=1#chi1

其中，http是协议方案名称，user:pass为登录信息，www.example.jp是ip,80是端口，/dir/index.htm?带层次的文件路径，uid=1查询字符串，#ch1片段标识符

其中，/ ? :这样的字符，以及被url当作特殊字符，因此这些字符不能随意出现。如果某个参数中，需要带这样的字符，就必须先对特殊字符进行转义

http%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E6%A0%BC%E5%BC%8F">2.http协议格式

1）http请求

首行:【方法】+【URL]+【版本】

POST

HOST

connection

content-length

cath-control

origin

upgrade-insecure-requests

content-type

user-agent

accept

referer

accept-encoding

accept-language

cookie

2）http响应

首行: [版本号] + [状态码] + [状态码解释] Header: 请求的属性, 冒号分割的键值对;每组属性之间使用\n分隔;遇到空行表示Header部分结束

Body: 空行后面的内容都是Body. Body允许为空字符串. 如果Body存在, 则在Header中会有一个

Content-Length属性来标识Body的长度; 如果服务器返回了一个html页面, 那么html页面内容就是在 body中

HTTP/1.1 200 OK

SERVER

CONTENT-TYPE

CONTENT-LANGUAGE

TRANSFER-ENCODING

DATE:

http%E7%9A%84%E6%96%B9%E6%B3%95">3.http的方法

方法说明支持的http协议版本

GET

获取资源1.0，1.1
POST传输实体主体1.0，1.1
PUT传输文件1.0，1.1
HEAD获得报文首部1.0，1.1
DELETE删除文件1.0，1.1
OPTIONS询问支持的方法1.1
TRACE追踪路径1.1
CONNECT要求用隧道协议连接代理1.1
LINK建立和资源之间的关系1.0
UNLINE断开连接关系10

http%E7%9A%84%E7%8A%B6%E6%80%81%E7%A0%81">4.http的状态码

类别原因
1xxInformational(信息性状态码）接收的请求正在处理
2xxSUCCESS请求正常处理完毕
3xxRedirection(重定向状态码）需要进行附加操作完成请求
4xxCLIENT ERROR(客户端错误状态码）服务器无法处理请求
5xxSERVER ERROR（服务器错误状态码）服务器处理请求出错

200（ok),404(Not Found),403(FORBIDDEN),302(redirect），504（BAD GATEWAY）

http%E5%B8%B8%E8%A7%81header">5.http常见header

  • CONTENT TYPE:数据类型（text,html)
  • CONTENE LENGTH:body的长度
  • Host:客户端告诉服务器，请求的资源在哪个主机的哪个端口
  • User-Agent:声明用户的操作系统和浏览器版本信息
  • referer：当前页面是从哪个页面跳转的
  • location:搭配3xx状态码使用，告诉客户端接下来去哪里访问
  • cookie：用于在客户端存储少量信息，通常用于实现会话session功能

http%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8">6.实现一个http服务器

见gitee：地址https>https://gitee.com/a_young

https>https%E5%8D%8F%E8%AE%AE">二、https>https协议

https>https也是一个应用层协议，在http的基础上引入了一个加密层。

http协议都是按照文本的方式明文传输的，这就导致在传输过程中出现一些被篡改的情况。

1.加密

加密就是把明文（要传输的信息）进行一系列变换，生成密文

解密就是把密文再进行一系列变换，还原成明文

在这个加密和解密的过程中，往往需要一个或多个中间数据，辅助这个过程，这样的数据称为密钥。

2.为什么要加密

由于我们通过网络传输的任何数据包都会经过运营商的网络设备（路由器，交换机等），那么运营商的网络设备就可以解析出你传输数据的内容，并进行篡改。

比如，使用某款音乐app下载某首歌，此时点击下载按钮，其实就是给服务器发送了一个http请求，获取到的http响应其实就包含了该首歌的下载链接，运营商劫持之后，发现这个请求是下载歌，那么就自动将给用户的响应篡改，篡改成下载别的恶意软件的下载地址。

所以，因为http的内容是明文传输，明文数据通过路由器，wifi热点，通信服务运营商，代理服务器等多个节点，如果信息在传输过程中被劫持，传输的内容就完全被暴露，劫持者还可以篡改传输的信息且不被双方察觉，这就是中间人攻击，所以需要对信息进行加密。

3.常见的加密方式

对称加密

  • 采用单钥密码系统的加密方法：同一个密钥可以同时用作对信息的加密和解密，这种加密方法称为对称加密，也成为单密钥加密，特征：加密和解密所用的密钥是相同的
  • 常用的对称加密算法：DES,3DES,AES,TDEA,BLOWFISH,RC2等
  • 特点：算法公开，计算量小，加密速度快，效率高
  • 一个简单的对称加密，按位异或:

假设明文a = 1234，密钥key =8888

则加密a^key得到密文b为9834

然后针对密文9834再次b^key，得到原来的明文1234

非对称加密

需要两个密钥进行加密和解密，这两个密钥简称公钥和私钥

常见非对称加密算法：RSA,DAS,ECDSA

特点：算法强度复杂，安全性依赖于算法，但是算法过于复杂，解密速度没有对称加密解密的速度快

公钥和私钥是配对的，可以正，反两用，比如:

1.通过公钥对明文加密，变成密文；通过私钥对密文解密，变成明文

2.通过私钥对明文加密，变成密文；通过公钥对密文解密，变成明文

比如: A 要给 B ⼀些重要的⽂件, 但是 B 可能不在. 于是 A 和 B 提前做出约定:

B 说: 我桌⼦上有个盒⼦, 然后我给你⼀把锁, 你把⽂件放盒⼦⾥⽤锁锁上, 然后我回头拿着钥匙来开锁 取⽂件。

在这个场景中, 这把锁就相当于公钥, 钥匙就是私钥. 公钥给谁都⾏(不怕泄露), 但是私钥只有 B ⾃⼰持 有. 持有私钥的⼈才能解密。

https>https%E7%9A%84%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E8%BF%87%E7%A8%8B%E6%8E%A2%E7%A9%B6">4.https>https的工作过程探究

方案1 只使用对称加密

  如果通信双方各自持有一个密钥x，且没有别人知道，这两方的通信安全当然可以被保证（除非密钥被破解）。引入对称加密，即使数据被截获，但是黑客不知道密钥，因此无法进行解密，也就不知道请求。但是实际上，服务器同一时刻其实是给很多客户端提供的，客户端每个人的密钥都必须是不同的（如果相同就很容易扩散，黑客可以轻易获取），因此服务器就需要维护每个客户端和每个密钥之间的关联联系，这也是很费事的事情。

  比较理想的做法，就是在客户端和服务器建立连接的时候，双方协商确定这次的密钥，但是如果将密钥明文传输，那么黑客也就可以获得密钥，此后的加密操作没有意义。

  因此密钥也需要加密传输，但是这就形成了一个先有鸡还是先有蛋的问题，密钥的密钥......

方案2 只使用非对称加密

  鉴于非对称加密的机制，如果服务器先把公钥以明文方式传输给浏览器，之后浏览器向服务器传输数据前都先用这个公钥加密好再传，从客户端到服务器信道似乎是安全的（实际有安全问题），只有服务器有相应的私钥能解开公钥加密的数据。

  如果服务器用它的私钥加密数据传输给浏览器，那么浏览器用公钥可以解密，二这个公钥是一开始通过明文传输给浏览器的，若这个公钥被中间人劫持，那么它也能用该公钥解密服务器传来的信息了。

方案3 双方都使用非对称加密

1. 服务端拥有公钥S与对应的私钥S'，客⼾端拥有公钥C与对应的私钥C'

2. 客⼾和服务端交换公钥

3. 客⼾端给服务端发信息：先⽤S对数据加密，再发送，只能由服务器解密，因为只有服务器有私钥 S'

4. 服务端给客⼾端发信息：先⽤C对数据加密，在发送，只能由客⼾端解密，因为只有客⼾端有私钥 C'

这样貌似也⾏啊，但是 效率太低  依旧有安全问题

方案4 非对称加密+对称加密

先解决效率问题

  • 服务器端具有非对称公钥S和S'
  • 客户端发起https>https请求，获取服务器端公钥S
  • 客户端在本地生成对称密钥C，通过公钥S加密，发送给服务器
  • 中间的网络设别没有私钥，即使截获了数据，也无法还原出内部的原文，也就无法获取到对称密钥
  • 服务器通过私钥s'还原出客户端发送的对称密钥C,并且使用这个对称密钥加密给客户端返回的响应数据
  • 后续客户端和服务器之间的通信都使用对称加密即可，由于该密钥只有客户端和服务器两个主句知道，其他主机和设备不知道密钥即使截获也没有意义
  • 这个方案仍旧有一个问题：如果中间网络一开始就攻击

中间人攻击

  • 服务器具有非对称加密算法的公钥S，私钥S'
  • 中间人具有非对称加密算法的公钥M，私钥M'
  • 客户端向服务器发起请求，服务器明文传送公钥S给客户端
  • 中间人劫持数据报文，提取公钥S并且保存，然后将劫持报文中的公钥S替换成自己的公钥M，并伪造报文发送给客户端
  • 客户端收到报文，提取报文M（客户端此时不知道公钥被替换），自己形成对称密钥X，用公钥M加密X，形成报文发送给服务器
  • 中间人劫持后，直接用私钥M'解密，得到通信密钥X，再用曾经保存的服务端公钥S加密后，将报文推送给服务器
  • 服务器拿到报文，用自己的私钥S'解密，得到通信密钥X
  • 双方开始采用X进行对称加密，进行通信。但是一切都在中间人的视角内进行。
  • 这个方案的本质问题就是，客户端无法确定收到含有公钥的数据报文，就是目标服务器发送过来的。

引入证书

CA认证

服务端在使用HTTPS之前，需要向CA机构申请一份数字证书，数字证书里含有证书申请者信息、公钥信息等。服务器把证书传给浏览器，浏览器从证书里获得公钥即可。证书就如身份证，证明服务端公钥的权威性。

这个证书可以理解成一个结构化的字符串，里面包含了一下信息：证书发布机构，证书有效期，公钥，证书所有者，签名，...

申请证书的时候，需要在特定平台生成，同时生成一对密钥，即公钥和私钥

方案5 非对称加密+对称加密+证书认证

https>https://img-blog.csdnimg.cn/e9cc7301fcc3403bbdb31ac315883b4c.png" width="1200" />

https>https%E7%9A%84%E6%95%B4%E4%B8%AA%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E6%B5%81%E7%A8%8B">https>https的整个工作流程

客户端建立https>https请求，服务器端确认加密，返回客户端数字证书。

客户端证书合法校验，如果非法，进行提示，如果合法，随机生成密钥R，用证书中的公钥加密R

客户端向服务端传送加密后的R，服务器收到后进行解密，获取R，使用R加密网页内容，返回加密的网页内容，客户端使用R解密网页内容。

小结

https>https工作过程中涉及到的密钥有三组：

第一组：非对称加密 用于校验证书是否被篡改，服务器持有私钥（私钥在形成CSR文件与申请证书时获得），客户端持有公钥（OS包含可信任的CA认证机构有哪些，同时持有对应公钥），服务器在客户端的请求后，返回携带签名的证书，客户端通过这个公钥进行验证，保证证书的合法性，确认服务端公钥的权威性

第二组：非对称加密 用于协商生成对称加密的密钥，客户端收到ca中的公钥是被信任的，给随机生成的对称加密的密钥加密，传输给服务器，服务器通过私钥获取多对称加密密钥

第三组：对称加密：客户端和服务器后续的传输过程都通过对称密钥加密解密

总结


http://www.niftyadmin.cn/n/5183335.html

相关文章

Nginx-负载均衡与动静分离

Nginx-负载均衡与动静分离

负载均衡 负载均衡基本使用 1 配置上游服务器 upstream myserver { #是server外层server ip1:8080;server ip1:8080; }2 配置代理 server {location / { proxy_pass http://myserver;#请求转向myserver 定义的服务器列表 注意这个http不能丢 pro…
阅读更多...
docker安装MongoDB数据库，并且进行密码配置

docker安装MongoDB数据库，并且进行密码配置

很美的一首小诗> 我在外面流浪，回来时 故乡瘦了一圈—— 墩子叔走了，门前的池水 干了一半。 屋后驼背的柳树 头发散落了一地， 老房子蹲在坟边，屋顶的白云 仍在风中奔跑。 安装配置 要在Docker中安装MongoDB并启用远程连接&…
阅读更多...
OpenCV的应用——道路边缘检测

OpenCV的应用——道路边缘检测

OpenCV（Open Source Computer Vision Library）是一个开源的计算机视觉库，它提供了丰富的图像处理和计算机视觉算法，使得开发者可以便捷地进行图像处理、对象识别、图像分割等任务。道路边缘检测是计算机视觉中的重要应用之一&…
阅读更多...
【原创】V2024中化解电力行业设备表的五年难题

【原创】V2024中化解电力行业设备表的五年难题

我这个人今生注定不能“大富大贵”，因为我的缺点实在太多了，其中非常重要的一项是：脸盲！简单来说就是很容易把不同的人搞混，记住名字的时候没记住面相，记住面相的时候又把名字给忘了，尴尬的人生…
阅读更多...
.Net8 Blazor 尝鲜

.Net8 Blazor 尝鲜

全栈 Web UI 随着 .NET 8 的发布，Blazor 已成为全堆栈 Web UI 框架，可用于开发在组件或页面级别呈现内容的应用，其中包含： 用于生成静态 HTML 的静态服务器呈现。使用 Blazor Server 托管模型的交互式服务器呈现。使用 Blazor W…
阅读更多...
JTS: 22 Densifier 插入额外的点

JTS: 22 Densifier 插入额外的点

文章目录 版本代码 版本 org.locationtech.jts:jts-core:1.19.0 链接: github 代码 package pers.stu.densifier;import org.locationtech.jts.densify.Densifier; import org.locationtech.jts.geom.Coordinate; import org.locationtech.jts.geom.Geometry; import org.lo…
阅读更多...
v-show和v-if指令的共同点和不同点

v-show和v-if指令的共同点和不同点

Vue.js 中的 v-show 和 v-if 指令都是用于控制元素的显示和隐藏，但它们的实现方式和使用场景有所不同。本文将深入探讨 v-show 和 v-if 指令的共同点和不同点，并为您提供使用代码示例。 开始 在开始之前，让我们先了解一下 v-show 和 v-if 指…
阅读更多...
加速可编程创新，2023年英特尔FPGA中国技术日披露全矩阵FPGA产品与应用方案

加速可编程创新，2023年英特尔FPGA中国技术日披露全矩阵FPGA产品与应用方案

在新场景、新应用海量增长的驱动下，中国本地市场对于FPGA产品的需求也在日益多元化和快速扩展。我们始终致力于以中国客户的实际需求为导向，基于领先的FPGA产品和软件为千行百业提供全场景的解决方案。——叶唯琛 英特尔可编程方案事业部中国总经理 今日…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023