http & https 协议

Published: 19 Nov 2015 Category: network

http(超文本传输协议)是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议,常基于TCP的连接方式,HTTP1.1版本中给出一种持续连接的机制,绝大多数的Web开发,都是构建在HTTP协议之上的Web应用。

1、HTTP协议详解之请求篇

http请求由三部分组成,分别是:请求行、消息报头、请求正文

1.1、请求行

以一个方法符号开头,以空格分开,后面跟着请求的URI和协议的版本,格式如下:
Method Request-URI HTTP-Version CRLF

其中 Method表示请求方法;Request-URI是一个统一资源标识符;HTTP-Version表示请求的HTTP协议版本;CRLF表示回车和换行(除了作为结尾的CRLF外,不允许出现单独的CR或LF字符)。

请求方法(所有方法全为大写)有多种,各个方法的解释如下:

  • GET 请求获取Request-URI所标识的资源
  • POST 在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
  • HEAD 请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
  • PUT 请求服务器存储一个资源,并用Request-URI作为其标识
  • DELETE 请求服务器删除Request-URI所标识的资源
  • TRACE 请求服务器回送收到的请求信息,主要用于测试或诊断
  • CONNECT 保留将来使用
  • OPTIONS 请求查询服务器的性能,或者查询与资源相关的选项和需求 应用举例:

GET方法:在浏览器的地址栏中输入网址的方式访问网页时,浏览器采用GET方法向服务器获取资源,eg:

GET /form.html HTTP/1.1 (CRLF)

POST方法要求被请求服务器接受附在请求后面的数据,常用于提交表单。 eg:

POST /reg.jsp HTTP/ (CRLF)
Accept:image/gif,image/x-xbit,... (CRLF)
...
HOST:www.guet.edu.cn (CRLF)
Content-Length:22 (CRLF)
Connection:Keep-Alive (CRLF)
Cache-Control:no-cache (CRLF)
(CRLF)         //该CRLF表示消息报头已经结束,在此之前为消息报头
user=jeffrey&pwd=1234  //此行以下为提交的数据

HEAD方法与GET方法几乎是一样的,对于HEAD请求的回应部分来说,它的HTTP头部中包含的信息与通过GET请求所得到的信息是相同的。利用这个方法,不必传输整个资源内容,就可以得到Request-URI所标识的资源的信息。该方法常用于测试超链接的有效性,是否可以访问,以及最近是否更新。

1.2、请求报头

请求报头允许客户端向服务器端传递请求的附加信息以及客户端自身的信息。

请求报头举例:

GET /form.html HTTP/1.1 (CRLF)
Accept:image/gif,image/x-xbitmap,image/jpeg,application/x-shockwave-flash,application/vnd.ms-excel,application/vnd.ms-powerpoint,application/msword,*/* (CRLF)
Accept-Language:zh-cn (CRLF)
Accept-Encoding:gzip,deflate (CRLF)
If-Modified-Since:Wed,05 Jan 2007 11:21:25 GMT (CRLF)
If-None-Match:W/"80b1a4c018f3c41:8317" (CRLF)
User-Agent:Mozilla/4.0(compatible;MSIE6.0;Windows NT 5.0) (CRLF)
Host:www.guet.edu.cn (CRLF)
Connection:Keep-Alive (CRLF)
(CRLF)
  • Accept 请求报头域用于指定客户端接受哪些类型的信息。eg:Accept:image/gif,表明客户端希望接受GIF图象格式的资源;Accept:text/html,表明客户端希望接受html文本。
  • Accept-Encoding请求报头域类似于Accept,但是它是用于指定可接受的内容编码。eg:Accept-Encoding:gzip.deflate.如果请求消息中没有设置这个域服务器假定客户端对各种内容编码都可以接受。
  • Authorization请求报头域主要用于证明客户端有权查看某个资源。当浏览器访问一个页面时,如果收到服务器的响应代码为401(未授权),可以发送一个包含Authorization请求报头域的请求,要求服务器对其进行验证。
  • Host(发送请求时,该报头域是必需的) Host请求报头域主要用于指定被请求资源的Internet主机和端口号,它通常从HTTP URL中提取出来的。
  • User-Agent 我们上网登陆论坛的时候,往往会看到一些欢迎信息,其中列出了你的操作系统的名称和版本,你所使用的浏览器的名称和版本,这往往让很多人感到很神奇,实际上,服务器应用程序就是从User-Agent这个请求报头域中获取到这些信息。User-Agent请求报头域允许客户端将它的操作系统、浏览器和其它属性告诉服务器。不过,这个报头域不是必需的,如果我们自己编写一个浏览器,不使用User-Agent请求报头域,那么服务器端就无法得知我们的信息了。

1.3、请求正文(略)

2、HTTP协议详解之响应篇

HTTP响应也是由三个部分组成,分别是:状态行、消息报头、响应正文

2.1、状态行

格式如下:

HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF

其中,HTTP-Version表示服务器HTTP协议的版本;
Status-Code表示服务器发回的响应状态代码;
Reason-Phrase表示状态代码的文本描述。 状态代码有三位数字组成,第一个数字定义了响应的类别,且有五种可能取值:

  • 1xx:指示信息–表示请求已接收,继续处理
  • 2xx:成功–表示请求已被成功接收、理解、接受
  • 3xx: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

常见状态代码、状态描述、说明:

  • 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WWW-Authenticate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 Server 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

eg:HTTP/1.1 200 OK (CRLF)

2.2、响应报头

响应报头允许服务器传递不能放在状态行中的附加响应信息,以及关于服务器的信息和对Request-URI所标识的资源进行下一步访问的信息。

例如:

HTTP/1.1 200 OK  		//请求成功
Server: Microsoft-IIS/5.0           	//web服务器
Date: Thu,08 Mar 200707:17:51 GMT
Connection: Keep-Alive                                 
Content-Length: 23330
Content-Type: text/html
Expries: Thu,08 Mar 2007 07:16:51 GMT
Set-Cookie: ASPSESSIONIDQAQBQQQB=BEJCDGKADEDJKLKKAJEOIMMH; path=/
Cache-control: private

常用的响应报头

  • Location 响应报头域用于重定向接受者到一个新的位置。Location响应报头域常用在更换域名的时候。
  • Server响应报头域包含了服务器用来处理请求的软件信息。与User-Agent请求报头域是相对应的。下面是 Server响应报头域的一个例子:

      Server:Apache-Coyote/1.1
    
  • WWW-Authenticate响应报头域必须被包含在401(未授权的)响应消息中,客户端收到401响应消息时候,并发送Authorization报头域请求服务器对其进行验证时,服务端响应报头就包含该报头域。 eg:

      WWW-Authenticate:Basic realm="Basic Auth Test!"  //可以看出服务器对请求资源采用的是基本验证机制。
    

2.3、响应正文就是服务器返回的资源的内容

3、HTTP协议详解之消息报头篇

请求消息和响应消息都是由开始行(对于请求消息,开始行就是请求行,对于响应消息,开始行就是状态行),消息报头(可选),空行(只有CRLF的行),消息正文(可选)组成。

HTTP消息报头包括普通报头、请求报头(如1.2)、响应报头(2.2)、实体报头。

3.1 普通报头

在普通报头中,有少数报头域用于所有的请求和响应消息,但并不用于被传输的实体,只用于传输的消息。 如:

Date普通报头域表示消息产生的日期和时间

Connection普通报头域允许发送指定连接的选项。例如指定连接是连续,或者指定“close”选项,通知服务器,在响应完成后,关闭连接。

3.2 实体报头

请求和响应消息都可以传送一个实体。一个实体由实体报头域和实体正文组成,但并不是说实体报头域和实体正文要在一起发送,可以只发送实体报头域。实体报头定义了关于实体正文(eg:有无实体正文)和请求所标识的资源的元信息。

常用的实体报头

  • Content-Encoding实体报头域被用作媒体类型的修饰符,它的值指示了已经被应用到实体正文的附加内容的编码,因而要获得Content-Type报头域中所引用的媒体类型,必须采用相应的解码机制。Content-Encoding这样用于记录文档的压缩方法,eg:Content-Encoding:gzip

  • Content-Language实体报头域描述了资源所用的自然语言。没有设置该域则认为实体内容将提供给所有的语言阅读 者。eg:Content-Language:da

  • Content-Length实体报头域用于指明实体正文的长度,以字节方式存储的十进制数字来表示。

  • Content-Type实体报头域用语指明发送给接收者的实体正文的媒体类型。eg:

      Content-Type:text/html;charset=ISO-8859-1
      Content-Type:text/html;charset=GB2312
    
  • Last-Modified实体报头域用于指示资源的最后修改日期和时间。
  • Expires实体报头域给出响应过期的日期和时间。为了让代理服务器或浏览器在一段时间以后更新缓存中(再次访问曾访问过的页面时,直接从缓存中加载,缩短响应时间和降低服务器负载)的页面,我们可以使用Expires实体报头域指定页面过期的时间。eg:Expires:Thu,15 Sep 2006 16:23:12 GMT
    HTTP1.1的客户端和缓存必须将其他非法的日期格式(包括0)看作已经过期。eg:为了让浏览器不要缓存页面,我们也可以利用Expires实体报头域,设置为0,jsp中程序如下:response.setDateHeader(“Expires”,”0”);

4、HTTP协议相关技术补充

高层协议有:文件传输协议FTP、电子邮件传输协议SMTP、域名系统服务DNS、网络新闻传输协议NNTP和HTTP协议等。

中介由三种:代理(Proxy)、网关(Gateway)和通道(Tunnel),一个代理根据URI的绝对格式来接受请求,重写全部或部分消息,通过 URI的标识把已格式化过的请求发送到服务器。

  • 代理(Proxy):一个中间程序,它可以充当一个服务器,也可以充当一个客户机,为其它客户机建立请求。请求是通过可能的翻译在内部或经过传递到其它的 服务器中。一个代理在发送请求信息之前,必须解释并且如果可能重写它。代理经常作为通过防火墙的客户机端的门户,代理还可以作为一个帮助应用来通过协议处 理没有被用户代理完成的请求。
  • 网关(Gateway):一个作为其它服务器中间媒介的服务器。与代理不同的是,网关接受请求就好象对被请求的资源来说它就是源服务器;发出请求的客户机并没有意识到它在同网关打交道。 网关经常作为通过防火墙的服务器端的门户,网关还可以作为一个协议翻译器以便存取那些存储在非HTTP系统中的资源。
  • 通道(Tunnel):是作为两个连接中继的中介程序。一旦激活,通道便被认为不属于HTTP通讯,尽管通道可能是被一个HTTP请求初始化的。当被中继 的连接两端关闭时,通道便消失。当一个门户(Portal)必须存在或中介(Intermediary)不能解释中继的通讯时通道被经常使用。

5、HTTPS

http://blog.csdn.net/yufaw/article/details/8515889

两部分组成:HTTP + SSL / TLS,也就是在HTTP上又加了一层处理加密信息的模块。服务端和客户端的信息传输都会通过TLS进行加密,所以传输的数据都是加密后的数据。具体是如何进行加密,解密,验证的,且看下图。

https

  1. 客户端发起HTTPS请求

  这个没什么好说的,就是用户在浏览器里输入一个https网址,然后连接到server的443端口。

  2. 服务端的配置

  采用HTTPS协议的服务器必须要有一套数字证书,可以自己制作,也可以向组织申请。区别就是自己颁发的证书需要客户端验证通过,才可以继续访问,而使用受信任的公司申请的证书则不会弹出提示页面(startssl就是个不错的选择,有1年的免费服务)。这套证书其实就是一对公钥和私钥。如果对公钥和私钥不太理解,可以想象成一把钥匙和一个锁头,只是全世界只有你一个人有这把钥匙,你可以把锁头给别人,别人可以用这个锁把重要的东西锁起来,然后发给你,因为只有你一个人有这把钥匙,所以只有你才能看到被这把锁锁起来的东西。

  3. 传送证书

  这个证书其实就是公钥,只是包含了很多信息,如证书的颁发机构,过期时间等等。

  4. 客户端解析证书

  这部分工作是有客户端的TLS来完成的,首先会验证公钥是否有效,比如颁发机构,过期时间等等,如果发现异常,则会弹出一个警告框,提示证书存在问题。如果证书没有问题,那么就生成一个随机值。然后用证书对该随机值进行加密。就好像上面说的,把随机值用锁头锁起来,这样除非有钥匙,不然看不到被锁住的内容。

  5. 传送加密信息

  这部分传送的是用证书加密后的随机值,目的就是让服务端得到这个随机值,以后客户端和服务端的通信就可以通过这个随机值来进行加密解密了。

  6. 服务段解密信息

  服务端用私钥解密后,得到了客户端传过来的随机值(私钥),然后把内容通过该值进行对称加密。所谓对称加密就是,将信息和私钥通过某种算法混合在一起,这样除非知道私钥,不然无法获取内容,而正好客户端和服务端都知道这个私钥,所以只要加密算法够彪悍,私钥够复杂,数据就够安全。

  7. 传输加密后的信息

  这部分信息是服务段用私钥加密后的信息,可以在客户端被还原。

  8. 客户端解密信息

  客户端用之前生成的私钥解密服务段传过来的信息,于是获取了解密后的内容。整个过程第三方即使监听到了数据,也束手无策。

使用HTTPS的好处: 1. 安全; 2. 不容易被国内电信运营商绑架,插入一些弹窗广告;3. 提高在搜索引擎中的rank;4. 待发现

Let’s Encrypt is a free, automated, and open Certificate Authority.
Let’s Encrypt 是一个于2015年推出的数字证书认证机构,将通过旨在消除当前手动创建和安装证书的复杂过程的自动化流程,为安全网站提供免费的SSL/TLS证书。

加HTTPS可以参考:https://coolshell.cn/articles/18094.html