HTTP/HTTPS

1 HTTP与HTTPS有什么区别？

HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。HTTPS经由HTTP进行通信，但利用SSL/TLS来加密数据包。

HTTPS开发的主要目的

提供对网站服务器的身份认证
保护交换数据的隐私与完整性

HTTPS 与 HTTP 最明显的区别就是在 HTTP 应用层和 TCP 传输层之间增加了 SSL/TSL 安全层

HTTP与HTTPS在写法上的区别也是前缀的不同，客户端处理的方式也不同

如果URL的协议是HTTP，则客户端会打开一条到服务端端口80（默认）的连接，并向其发送老的HTTP请求。
如果URL的协议是HTTPS，则客户端会打开一条到服务端端口443（默认）的连接，然后与服务器握手，以二进制格式与服务器交换一些SSL的安全参数，附上加密的 HTTP请求。

SSL/TSL的常见开源实现是OpenSSL，OpenSSL是一个开放源代码的软件库包，应用程序可以使用这个包来进行安全通信，避免窃听，同时确认另一端连接者的身份。这个包广泛被应用在互联网的网页服务器上。

2 Http1.1和Http1.0及2.0的区别？

主要区别主要体现在：

缓存处理，在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires来做为缓存判断的标准，HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例如Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。
带宽优化及网络连接的使用，HTTP1.0中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能，HTTP1.1则在请求头引入了range头域，它允许只请求资源的某个部分，即返回码是206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。
错误通知的管理，在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码，如409（Conflict）表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突；410（Gone）表示服务器上的某个资源被永久性的删除。
Host头处理，在HTTP1.0中认为每台服务器都绑定一个唯一的IP地址，因此，请求消息中的URL并没有传递主机名（hostname）。但随着虚拟主机技术的发展，在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机（Multi-homed Web Servers），并且它们共享一个IP地址。HTTP1.1的请求消息和响应消息都应支持Host头域，且请求消息中如果没有Host头域会报告一个错误（400 Bad Request）。
长连接，HTTP 1.1支持长连接（PersistentConnection）和请求的流水线（Pipelining）处理，在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应，减少了建立和关闭连接的消耗和延迟，在HTTP1.1中默认开启Connection： keep-alive，一定程度上弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点。

3 HTTP2.0和HTTP1.X相比的新特性

新的二进制格式（Binary Format），HTTP1.x的解析是基于文本。基于文本协议的格式解析存在天然缺陷，文本的表现形式有多样性，要做到健壮性考虑的场景必然很多，二进制则不同，只认0和1的组合。基于这种考虑HTTP2.0的协议解析决定采用二进制格式，实现方便且健壮。
多路复用（MultiPlexing），即连接共享，即每一个request都是用作连接共享机制的。一个request对应一个id，这样一个连接上可以有多个request，每个连接的request可以随机的混杂在一起，接收方可以根据request的 id 将 request 再归属到各自不同的服务端请求里面。
header压缩，前面提到过HTTP1.x的header带有大量信息，而且每次都要重复发送，HTTP2.0使用encoder来减少需要传输的header大小，通讯双方各自cache一份header fields表，既避免了重复header的传输，又减小了需要传输的大小。
服务端推送（server push），例如我的网页有一个sytle.css的请求，在客户端收到sytle.css数据的同时，服务端会将sytle.js的文件推送给客户端，当客户端再次尝试获取sytle.js时就可以直接从缓存中获取到，不用再发请求了。

4 Https 请求慢的解决办法

不通过DNS解析，直接访问IP
解决连接无法复用
解决head of line blocking
它的原因是队列的第一个数据包（队头）受阻而导致整列数据包受阻
使用http pipelining，确保几乎在同一时间把request发向了服务器

5 Http的request和response的协议组成

Request组成

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：

请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成。

image.png

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。

Response组成

一般情况下，服务器接收并处理客户端发过来的请求后会返回一个HTTP的响应消息。

HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

第一部分：状态行，由HTTP协议版本号，状态码，状态消息三部分组成。
第二部分：消息报头，用来说明客户端要使用的一些附加信息
第三部分：空行，消息报头后面的空行是必须的
第四部分：响应正文，服务器返回给客户端的文本信息。

6 谈谈对http缓存的了解

HTTP的缓存机制也是依赖于请求和响应header里的参数类实现的，最终响应是从缓存中取，还是从服务端重新拉取，HTTP的缓存机制的流程如下所示：

HTTP的缓存机制

HTTP的缓存可以分为两种：

强制缓存：需要服务端参与判断是否继续使用缓存，当客户端第一次请求数据时，服务端返回了缓存的过期时间（Expires与Cache-Control），没有过期就可以继续使用缓存，否则则不适用，无需再向服务端询问。
对比缓存：需要服务端参与判断是否继续使用缓存，当客户端第一次请求数据时，服务端会将缓存标识（Last-Modified/If-Modified-Since与Etag/If-None-Match）与数据一起返回给客户端，客户端将两者都备份到缓存中，再次请求数据时，客户端将上次备份的缓存标识发送给服务端，服务端根据缓存标识进行判断，如果返回304，则表示通知客户端可以继续使用缓存。

强制缓存优先于对比缓存。

上面提到强制缓存使用的的两个标识：

Expires
Expires的值为服务端返回的到期时间，即下一次请求时，请求时间小于服务端返回的到期时间，直接使用缓存数据。到期时间是服务端生成的，客户端和服务端的时间可能有误差。
Cache-Control：Expires有个时间校验的问题，所有HTTP1.1采用Cache-Control替代Expires。
Cache-Control的取值有以下几种：

private: 客户端可以缓存
public: 客户端和代理服务器都可缓存
max-age=xxx: 缓存的内容将在 xxx 秒后失效
no-cache: 需要使用对比缓存来验证缓存数据
no-store: 所有内容都不会缓存，强制缓存，对比缓存都不会触发

Last-Modified/If-Modified-Since

Last-Modified 表示资源上次修改的时间。
当客户端发送第一次请求时，服务端返回资源上次修改的时间：
Last-Modified: Tue, 12 Jan 2018 09:31:27 GMT

客户端再次发送，会在header里携带If-Modified-Since。将上次服务端返回的资源时间上传给服务端。
If-Modified-Since: Tue, 12 Jan 2018 09:31:27 GMT

服务端接收到客户端发来的资源修改时间，与自己当前的资源修改时间进行对比，如果自己的资源修改时间大于客户端发来的资源修改时间，则说明资源做过修改，则返回200表示需要重新请求资源，否则返回304表示资源没有被修改，可以继续使用缓存。

上面是一种时间戳标记资源是否修改的方法，还有一种资源标识码ETag的方式来标记是否修改，如果标识码发生改变，则说明资源已经被修改，ETag优先级高于Last-Modified。
Etag/If-None-Match

ETag是资源文件的一种标识码，当客户端发送第一次请求时，服务端会返回当前资源的标识码：
ETag: "5694c7ef-24dc"

客户端再次发送，会在header里携带上次服务端返回的资源标识码：
If-None-Match:"5694c7ef-24dc"

服务端接收到客户端发来的资源标识码，则会与自己当前的资源吗进行比较，如果不同，则说明资源已经被修改，则返回200，如果相同则说明资源没有被修改，返回 304，客户端可以继续使用缓存。

7 Http长连接

Http1.0是短连接，HTTP1.1默认是长连接，也就是默认Connection的值就是keep-alive。但是长连接实质是指的TCP连接，而不是HTTP连接。TCP连接是一个双向的通道，它是可以保持一段时间不关闭的，因此TCP连接才有真正的长连接和短连接这一说。

Http1.1为什么要用使用tcp长连接？

长连接是指的TCP连接，也就是说复用的是TCP连接。即长连接情况下，多个HTTP请求可以复用同一个TCP连接，这就节省了很多TCP连接建立和断开的消耗。

此外，长连接并不是永久连接的。如果一段时间内（具体的时间长短，是可以在header当中进行设置的，也就是所谓的超时时间），这个连接没有HTTP请求发出的话，那么这个长连接就会被断掉。

8 Https加密原理

加密算法的类型基本上分为了两种：

对称加密：加密用的密钥和解密用的密钥是同一个，如 AES 加密算法；
非对称加密：加密用的密钥称为公钥，解密用的密钥称为私钥，如 RSA 加密算法；

此外，还有HASH算法：MD5, SHA1, SHA256

相比较对称加密而言，非对称加密安全性更高，但是加解密耗费的时间更长，速度慢。

HTTPS = HTTP + SSL，HTTPS 的加密就是在 SSL 中完成的。

CA 证书其实就是数字证书，是由 CA 机构颁发的。至于 CA 机构的权威性，那么是毋庸置疑的，所有人都是信任它的。CA 证书内一般会包含以下内容：

证书的颁发机构、版本
证书的使用者
证书的公钥
证书的有效时间
证书的数字签名 Hash 值和签名 Hash 算法
...

8.1 客户端如何校验 CA 证书？

CA 证书中的 Hash 值，其实是用证书的私钥进行加密后的值（证书的私钥不在 CA 证书中）。然后客户端得到证书后，利用证书中的公钥去解密该 Hash 值，得到 Hash-a ；然后再利用证书内的签名 Hash 算法去生成一个 Hash-b 。最后比较 Hash-a 和 Hash-b 这两个的值。如果相等，那么证明了该证书是对的，服务端是可以被信任的；如果不相等，那么就说明该证书是错误的，可能被篡改了，浏览器会给出相关提示，无法建立起 HTTPS 连接。除此之外，还会校验 CA 证书的有效时间和域名匹配等。

8.2 HTTPS 中的 SSL 握手建立过程

一个HTTPS请求实际上包含了两次HTTP传输，可以细分为8步。

1.客户端向服务器发起HTTPS请求，连接到服务器的443端口。

2.服务器端有一个密钥对，即公钥和私钥，是用来进行非对称加密使用的，服务器端保存着私钥，不能将其泄露，公钥可以发送给任何人。

3.服务器将自己的公钥发送给客户端。

4.客户端收到服务器端的公钥之后，会对公钥进行检查，验证其合法性，如果发现发现公钥有问题，那么HTTPS传输就无法继续。严格的说，这里应该是验证服务器发送的数字证书的合法性，关于客户端如何验证数字证书的合法性，下文会进行说明。如果公钥合格，那么客户端会生成一个随机值，这个随机值就是用于进行对称加密的密钥，我们将该密钥称之为client key，即客户端密钥，这样在概念上和服务器端的密钥容易进行区分。然后用服务器的公钥对客户端密钥进行非对称加密，这样客户端密钥就变成密文了，至此，HTTPS中的第一次HTTP请求结束。

5.客户端会发起HTTPS中的第二个HTTP请求，将加密之后的客户端密钥发送给服务器。

6.服务器接收到客户端发来的密文之后，会用自己的私钥对其进行非对称解密，解密之后的明文就是客户端密钥，然后用客户端密钥对数据进行对称加密，这样数据就变成了密文。

7.服务器将加密后的密文发送给客户端。

8.客户端收到服务器发送来的密文，用客户端密钥对其进行对称解密，得到服务器发送的数据。这样HTTPS中的第二个HTTP请求结束，整个HTTPS传输完成。

SSL 握手建立过程

HTTPS为了兼顾安全与效率，同时使用了对称加密和非对称加密。数据是被对称加密传输的，对称加密过程需要客户端的一个密钥，为了确保能把该密钥安全传输到服务器端，采用非对称加密对该密钥进行加密传输，总的来说，对数据进行对称加密，对称加密所要使用的密钥通过非对称加密传输。即利用了非对称加密安全性高的特点，又利用了对称加密速度快，效率高的好处。

9 HTTPS 如何防范中间人攻击？

什么是中间人攻击？

当数据传输发生在一个设备（PC/手机）和网络服务器之间时，攻击者使用其技能和工具将自己置于两个端点之间并截获数据；尽管交谈的两方认为他们是在与对方交谈，但是实际上他们是在与攻击者交流，这便是中间人攻击。

有几种攻击方式？

嗅探：嗅探或数据包嗅探是一种用于捕获流进和流出系统/网络的数据包的技术。网络中的数据包嗅探就好像电话中的监听。
数据包注入：在这种技术中，攻击者会将恶意数据包注入常规数据中。这样用户便不会注意到文件/恶意软件，因为它们是合法通讯流的一部分。
会话劫持：在你登录进你的银行账户和退出登录这一段期间便称为一个会话。这些会话通常都是黑客的攻击目标，因为它们包含潜在的重要信息。在大多数案例中，黑客会潜伏在会话中，并最终控制它。
SSL剥离：在SSL剥离攻击中，攻击者使SSL/TLS连接剥落，随之协议便从安全的HTTPS变成了不安全的HTTP。

HTTPS 如何防范中间人攻击

利用对称加密和非对称加密建立 SSL 握手

10 几种响应码

1** 信息，服务器收到请求，需要请求者继续执行操作
2** 成功，操作被成功接收并处理
3** 重定向，需要进一步的操作以完成请求
4** 客户端错误，请求包含语法错误或无法完成请求
5** 服务器错误，服务器在处理请求的过程中发生了错误