HTTP 与HTTPS详解

　　超文本传输协议HTTP：

  一.  HTTP协议主要特点： 

•  客户端——服务器模式，客户端发送请求到服务器，服务器返回响应给客户端即完成了一次http请求。
•     简单快速，http协议结构简单，提交请求方法（Get、Post、Put、Delete等）、路径和数据即可发起请求。
•     灵活，HTTP支持各种格式的数据传输，通过Content-Type 标记类型。
•     无连接，其含义就是限制每次连接只处理一个请求，服务器处理完客户的请求并收到客户的确认之后即关闭连接。从HTTP1.1起，默认使用keep-alive长连接，即请求完成后连接仍保持一段时间，如果一直没再使用，再关闭连接。目前三个版本共存，HTTP1.0、HTTP1.1、HTTP2.0。
• 无状态， HTTP协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存，任何两次请求之间都没有依赖关系。（每次请求都是独立的，与前面的请求和后面的请求都没有直接联系。协议本身不保留之前一切的请求或响应报文的信息。）

  二.  HTTP请求报文

   HTTP请求报文由请求行，请求头部和请求数据构成

  

  三.  HTTP响应报文

  HTTP响应报文由状态行、响应头部、响应正文组成。

  四.  HTTP状态码

  1XX——信息提示，服务器收到请求，需要请求者继续执行操作；
  2XX——成功，操作被成功接收并处理；  
  3XX——重定向，需要进一步的操作以完成请求。例如请求资源已经在浏览器中缓存；
  4XX——客户端错误，请求包含语法错误或无法完成请求；
  5XX——服务器错误，服务器在处理请求的过程中发生了错误。

  常见状态码：

  更多状态码见 HTTP状态码

  五. Cookie和 Session

  六. HTTPS 超文本传输安全协议

　　　　（1）  HTTPS在HTTP层下加入SSL层，从而具有保护数据交换隐私以及完整性，并提供对网站服务器身份认证的功能。

  （2）  SSL：Security Sockets Layer

• 为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议
• SSL位于TCP与各应用层之间，是操作系统对外的API，SSL3.0之后更名为TLS
• SSL 采用身份验证和数据加密保证网络通信的安全和数据的完整性

  （3）  加密方式

• 对称加密：加密和解密使用同一个密钥
• 非对称加密：加密使用的密钥（公钥）和解密使用的密钥（私钥）是不相同的
• 哈希算法：将任意长度的信息转换为固定长度的值，算法不可逆。例如： MD5
• 数字签名：证明某个消息或者文件是某人发出的。哈希算法+ 非对称加密。 注意：消息内容——> Hash摘要——己方私钥加密形成签名——>原文和签名发给接收方——>接收方公钥解密签名并计算原文的Hash摘要进行比较以确保文件没有被篡改。为什么用私钥加密？ 

  （4）  HTTPS通信流程

1. 1. 1.  浏览器与服务端的443端口建立TCP连接
      2. 向服务端发送请求，告诉服务端自己支持的加密方法、SSL版本、随机数R1
      3.  服务端收到后，返回确定的加密算法（用于生成会话密钥）、TLS版本、数字证书（内含公钥）、随机数R2； 
      4. 客户端验证数字证书，获得网站（即网站服务端）的公钥、加密算法、随机数R2。生成随机数R3并使用网站的公钥进行加密后发送回服务端
      5. 服务端用自己的私钥解密获得R3。

       至此浏览器和服务端都获取到了R1，R2，R3三个随机数，且约定了相同的加密算法。两端使用相同的加密算法对R1，R2，R3进行计算生成会话密钥。之后使用该会话密钥进行对称加密通信。

    总结HTTPS的主要流程：

    1.  TCP连接； 

    2.  SSL握手，即详细流程中的2-5步。其中涉及到数字证书、数字签名、非对称加密

    3.  HTTP通信，只是通信内容进行了对称加密。密钥来自SSL握手的过程。

   什么是数字证书？ 数字证书就是第三方机构对你的公钥进行数字签名（见上文）后打包的文件，见下图：由于机构的公钥是公开的，这样我们就可以利用机构的公钥来验证该证书是否有效。

  （5）  HTTP与HTTPS的区别：

        HTTPS需要到CA申请证书，HTTP不需要。

        HTTPS密文传输，HTTP明文传输

        HTTPS默认使用443端口，HTTP默认使用80端口。

 

  七.  HTTP2.0 新特性： 

1.  二进制分帧

  HTTP2.0 采用二进制格式传输数据，而非 HTTP 1.x 的文本格式，二进制协议解析起来更高效。 HTTP / 1 的请求和响应报文，都是由起始行，首部和实体正文（可选）组成，各部分之间以文本换行符分隔。HTTP/2 将请求和响应数据分割为更小的帧，并且它们采用二进制编码。虽然HTTP1.1 的纯文本形式看起来一目了然，非常直观，但这只是对人的体验而言，事实上这种方式存在多义性，例如大小写、空白字符、回车换行、多字少字等，程序在处理的时候需要复杂的处理。效率比较低且麻烦，而二进制的方式，只是0和1，可以严格规定字段大小，顺序，标志位等，不存在歧义，提交小，同时也提升了数据在网络中传输的效率。

2.  Header压缩

Http2.0开发了专门的“HPACK”算法，大大压缩了Header信息。

3.  多路复用

http2.0中引入了多路复用技术，很好的解决了浏览器限制同一个域名下的请求数量的问题。

多路复用技术可以只通过一个TCP链接就可以传输所有的请求数据。

4.  服务端推送

HTTP2.0在一定程度上改变了传统的“请求-应答”工作模式，服务器不再完全被动地响应请求，也可以新建“流”主动向客户端发送消息。（例如，浏览器在刚请求html的时候就提前把可能会用到的JS，CSS文件发送给客户端，减少等待延迟，这被称为“服务端推送Server Push”）