这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第10天
1、OSI 7层模型
1、物理层
主要定义物理传输设备标准，如网线、光纤的接口类型，各种传输介质的传输速率等。
主要作用是传输比特流。该层传输的数据为比特
2、数据链路层
主要将从物理层接受到的数据进行MAC地质的封装与解封装。
该层的数据叫做帧，在这一层工作的设备是交换机，数据通过交换机来传输。
3、网络层
将从下层中接收到的数据进行IP地质的封装与解封装
该层的数据叫报文\数据包，工作的设备叫路由器
4、传输层
传输层是向用户提供可靠的端到端服务，透明地传送报文。
5、会话层
会话层的主要目的是组织同步的两个会话用户之间的对话，并管理数据的交换。
6、表示层
表示层主要用于处理两个通信系统间信息交换的表示方式，它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。
7、应用层
应用层是OSI参考模型的最高层。应用层不仅要提供应用进程所需要信息交换和远程操作，而且还要作为应用进程的用户代理，完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。
2、IP 协议原理
IP协议是TCP/IP协议的动力，它为上层协议提供不可靠、无状态、无链接的服务
IP(Internet Protocol)协议的英文名直译就是：因特网协议，简称为“网协”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。
无状态指的是通信双方传输数据状态的不同步，因此所有的IP数据包的发送、传输和接收都是相互独立的、没有上下文关系。这意味着它无法处理乱序和重复的IP数据包。但无状态的优点也很明显：简单、高效，我们无需为保持通信而分配一些内核资源，传输数据时也不用携带状态信息
不可靠体现在IP协议不能保证数据准确发送到接收端。如果IP发送端检测到发送失败，它只会通知上层协议发送失败，而不会试图重传
IPV4头部数据
IP分片：当IP数据包的长度超过帧的MTU时，他会被分片传输。分片的过程可能发生在发送端上，也可能发生在中转路由器上
IPV4和IPV6的区别
3、三次握手与四次挥手
TCP是面向连接的协议。运输连接是用来传送TCP报文的。传输连接一共三个阶段：连接建立、数据传送、连接释放
在TCP连接建立过程中要解决以下三个问题：
- 要使每一方能够确知对方的存在
- 要允许双方协商一些参数（如窗口最大值、是否使用窗口扩大选项和时间戳选项以及服务质量等）
- 能够对运输实体资源进行分配
TCP连接建立（三次握手）
在本例中，A主动打开连接，B被动打开连接
- A的TCP客户进程首先创建传输控制模块TCB。然后在打算建立TCP连接时，向B发出连接请求报文段，这时首部中的同步位SYN=1，同时选择一个初试序号seq=x。TCP规定，SYN报文段（即SYN=1的报文段）不能携带数据，但要消耗掉一个序号。这时，TCP客户端进程进入SYN-SENT（同步已发送）状态。
- B收到连接请求报文段后，如同意建立连接，则向A发送确认。在确认报文段中应把SYN为和ACK位都置1，确认号是ack=x+1，同时也为自己选择一个初试序号seq=y。请注意，这个报文段也不能携带数据，但同样要消耗一个序号。这时TCP服务器进程进入SYN-RCVD（同步收到）状态。
- TCP客户进程收到B的确认后，还要向B给出确认。确认报文段的ACK置1，确认号ack=y+1，而不是自己的序号x+1。TCP标准规定，ACK报文段可以携带数据。但如果不携带数据则不消耗序号，在这种情况下，下一个数据报文段的序号仍是seq=x+1。
这时，TCP的连接已经建立，也进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。
A第二次发给B的确认是为了防止已经失效的连接请求报文段突然又传送到了B，因而产生错误
- 序列号seq：占4个字节，用来标记数据段的顺序，TCP把连接中发送的所有数据字节都编上一个序号，第一个字节的编号由本地随机产生；给字节编上序号后，就给每一个报文段指派一个序号；序列号seq就是这个报文段中的第一个字节的数据编号。
- 确认号ack：占4个字节，期待收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号；序列号表示报文段携带数据的第一个字节的编号；而确认号指的是期望接收到下一个字节的编号；因此当前报文段最后一个字节的编号+1即为确认号。
- 确认ACK：占1位，仅当ACK=1时，确认号字段才有效。ACK=0时，确认号无效
- 同步SYN：连接建立时用于同步序号。当SYN=1，ACK=0时表示：这是一个连接请求报文段。若同意连接，则在响应报文段中使得SYN=1，ACK=1。因此，SYN=1表示这是一个连接请求，或连接接受报文。SYN这个标志位只有在TCP建产连接时才会被置1，握手完成后SYN标志位被置0。
- 终止FIN：用来释放一个连接。FIN=1表示：此报文段的发送方的数据已经发送完毕，并要求释放运输连接
TCP的连接释放（四次挥手）
在本例中，A主动发出连接释放请求
- A的应用进程先向其TCP发出连接释放报文段，并停止再发送数据，主动关闭TCP连接。A把连接释放报文段首部的终止控制位FIN置1，其序号seq=u，它等于前面已传送过的数据的最后一个字节的序号加1.这是A进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态，等待B的确认。请注意，TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗掉一个序号。
- B收到连接释放报文段后即发出确认，确认号是ack=u+1，而这个报文段自己的序号等于v，等于B前面已经传送过的数据的最后一个字节的序号加1.然后B就进入CLOSE-WAIT（关闭等待状态）。TCP服务器进程这时就应通知高层应用进程，因而从A到B这个方向的连接就释放了，这时的TCP连接处于半关闭状态，即A已经没有数据要发送了，但B若发送数据，A任要接收。也就是说，从B到A这个方向的连接并未关闭，这个状态可能会持续一段时间。
- A收到来自B的确认后，就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）转态，等待B发出的连接释放报文段。
- 若B已经没有要向A发送的数据，其应用进程就通知TCP释放连接。这时B发出的连接释放报文段必须使FIN=1。现假定B的序号为w（在半关闭状态B可能又发送了一些数据）。B还必须重复上次已经发送过的确认号ack=u+1.这时B就进入LAST-ACK（最后确认）状态，等待A的确认。
- A在收到B的连接释放报文段后，必须对此发出确认。在报文段中把ACK置1，确认号ack=w+1,而自己的序号是seq=u+1(根据TCP标准，前面发送过的FIN报文段要消耗一个序号)。然后进入到TIME-WAIT（时间等待）状态。请注意，现在TCP连接还没有释放掉。必须经过时间等待计时器（TIME-WAIT timer）设置的时间2MSL后，A才进入到CLOSED状态。时间MSL叫做最长报文段寿命。
为什么A在TIME-WAIT状态必须等待2MSL的时间呢？
- 为了保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B。这个ACK报文段有可能丢失，因而使处在LAST-ACK状态的B收不到对已发送的FIN_ACK报文段的确认。B会超时重传这个FIN+ACK报文段，而A就可以在2MSL的时间内收到这个重传的FIN+ACK报文段。
- 为了防止“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。A在发送完最后一个ACK报文段后，再经过时间2MSL，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样就可以使下一个新的连接中不会出现这种旧的连接请求报文段。
Time_wait状态产生的原因
为实现TCP全双工连接的可靠释放
为使旧的数据包在网络因过期而消失
Time-Wait状态过多的原因
如果你的程序设计为服务器主动关闭，那么你才有可能需要关注这个TIMEWAIT状态过多的问题。
- 在生产过程中，如果服务器使用短连接，那么完成一次请求后会主动断开连接，就会造成大量time_wait状态。因此我们常常在系统中会采用长连接，减少建立连接的消耗，同时也减少TIME_WAIT的产生，
- 但实际上即使使用长连接配置不当时，当TIME_WAIT的生产速度远大于其消耗速度时，系统仍然会累计大量的TIME_WAIT状态的连接。TIME_WAIT状态连接过多就会造成一些问题。如果客户端的TIME_WAIT连接过多，同时它还在不断产生，将会导致客户端端口耗尽，新的端口分配不出来，出现错误。如果服务器端的TIME_WAIT连接过多，可能会导致客户端的请求连接失败，这在接下来举例说明。
Time-Wait过多造成的影响
在高并发短连接的TCP服务器上，当服务器处理完请求后立刻主动正常关闭连接。这个场景下会出现大量socket处于TIME_WAIT状态。如果客户端的并发量持续很高，此时部分客户端就会显示连接不上。 我来解释下这个场景。主动正常关闭TCP连接，都会出现TIMEWAIT。
为什么我们要关注这个高并发短连接呢？有两个方面需要注意：
- 高并发可以让服务器在短时间范围内同时占用大量端口，而端口有个0~65535的范围，并不是很多，刨除系统和其他服务要用的，剩下的就更少了。
- 在这个场景中，短连接表示“业务处理+传输数据的时间 远远小于 TIMEWAIT超时的时间”的连接。
这里有个相对长短的概念，比如取一个web页面，1秒钟的http短连接处理完业务，在关闭连接之后，这个业务用过的端口会停留在TIMEWAIT状态几分钟，而这几分钟，其他HTTP请求来临的时候是无法占用此端口的。单用这个业务计算服务器的利用率会发现，服务器干正经事的时间和端口（资源）被挂着无法被使用的时间的比例是 1：几百，服务器资源严重浪费。（说个题外话，从这个意义出发来考虑服务器性能调优的话，长连接业务的服务就不需要考虑TIMEWAIT状态。同时，假如你对服务器业务场景非常熟悉，你会发现，在实际业务场景中，一般长连接对应的业务的并发量并不会很高。
综合这两个方面，持续的到达一定量的高并发短连接，会使服务器因端口资源不足而拒绝为一部分客户服务。同时，这些端口都是服务器临时分配，无法用SO_REUSEADDR选项解决这个问题。
如何快速回收TCP中的time_wait状态
让服务器能够快速回收和重用那些TIME_WAIT的资源这个可以通过改变内核配置做到
vi /etc/sysctl.conf 编辑文件，加入以下内容：
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
修改系統默认的TIMEOUT时间
Close-Wait什么时候过多
close_wait 按照正常操作的话应该很短暂的一个状态，接收到客户端的fin包并且回复客户端ack之后，会继续发送fin包告知客户端关闭关闭连接，之后迁移到Last_ACK状态。但是close_wait过多只能说明没有迁移到Last_ACK，也就是服务端是否发送fin包，只有发送fin包才会发生迁移，所以问题定位在是否发送fin包。fin包的底层实现其实就是调用socket的close方法，这里的问题出在没有执行close方法。说明服务端socket忙于读写。
CLOSE-WAIT过多解决办法
基本的思想就是要检测出对方已经关闭的socket，然后关闭它。
- 代码需要判断socket，一旦read返回0，断开连接，read返回负，检查一下errno，如果不是AGAIN（表示现在没有数据稍后重新读取），也断开连接。
- 给每一个socket设置一个时间戳last_update，每接收或者是发送成功数据，就用当前时间更新这个时间戳。定期检查所有的时间戳，如果时间戳与当前时间差值超过一定的阈值，就关闭这个socket。
- 使用一个Heart-Beat线程，定期向socket发送指定格式的心跳数据包，如果接收到对方的RST报文，说明对方已经关闭了socket，那么我们也关闭这个socket。
- 设置SO_KEEPALIVE选项，并修改内核参数
三次握手有哪些缺陷
1、TCP三次握手可能会出现SYN Flood攻击
利用TCP协议缺陷，发送大量伪造的TCP连接请求，从而使得被攻击方资源耗尽（CPU满负荷或内存不足）的攻击方式。
要明白这种攻击的基本原理，还是要从TCP连接建立的过程开始说起：
- 首先，请求端（客户端）发送一个包含SYN标志的TCP报文，SYN即同步（Synchronize），同步报文会指明客户端使用的端口以及TCP连接的初始序号。
- 第二部，服务器在收到客户端的SYN报文后，将返回一个SYN+ACK的报文，表示客户端的请求被接受，同时TCP序号被加一，ACK即确认（Acknowledgment）。
- 第三部，客户端也返回一个确认报文ACK给服务器端，同样TCP序列号被加一，到此一个TCP连接完成。
以上的连接过程在TCP协议中称为三次握手。
问题就出在TCP连接的三次握手中，假设一个用户向服务器发送了SYN报文后突然死机或掉线，那么服务器在发出SYN+ACK应答报文后是无法收到客户端的ACK报文的（第三次握手无法完成），这种情况下服务器端一般会不停地重试（再次发送SYN+ACK给客户端）并等待一段时间后丢弃这个未完成的连接，这段时间的长度我们称为SYN Timeout（大约为30秒-2分钟）；一个用户出现异常导致服务器的一个线程等待1分钟并不是什么很大的问题，但如果有一个恶意的攻击者发送大量伪造原IP地址的攻击报文。发送到服务端，服务器将为了维护一个非常大的半连接队列而消耗非常多的CPU时间和内存。服务器端也将忙于处理攻击者伪造的TCP连接请求而无暇理睬客户的正常需求（毕竟客户端的正常请求比率非常之小），此时从正常客户的角度看来，服务器失去响应，这种情况我们称作：服务器端受到了SYN Flood攻击（SYN 洪水攻击）。
2、TCP三次握手可能会出现Land攻击
LAND攻击力用了TCP连接建立的三次握手过程，通过向一个目标主机发送一个用于建立请求连接的TCP SYN报文而实现对目标主机的攻击。与正常的TCP SYN报文不同的是：LAND攻击报文的源IP地址和目的IP地址是相同的，都是目标主机的IP地址。这样目标主机接在收到这个SYN报文后，就会向该报文的源地址发送一个ACK报文，并建立一个TCP连接控制结构，而该报文的源地址就是自己。由于目的IP地址和源IP地址是相同的，都是目标主机的IP地址，因此这个ACK报文就发给目标主机本身。这样如果攻击者发送了足够多的SYN报文，则目标计算机的TCB可能会耗尽，最终不能正常服务。
3、可能会出现Connection Flood攻击
原理是利用真实的IP地址向服务器发起大量资源的连接，并且建立连接之后很长时间不释放并定时发送垃圾数据包给服务器使连接得以长时间保持，占用服务器上的资源，造成服务器上残余连接（Wai-Time状态）过多，效率降低，甚至资源耗尽，无法响应其他客户所发起的连接
解决方法
1、限制每个源IP的连接数
2、对恶意连接的IP进行封禁
3、主动清楚残余连接
初始序列号的选择
初始序列号是通过ISN来实现的
TCP初始化序列号不能设置为一个固定值，因为这样容易被攻击者猜出后续序列号，从而遭到攻击。
ISN是一种随机生成初始序列号的算法
ISN = M + F(localhost, localport, remotehost, remoteport).
M是一个计时器，这个计时器每隔4毫秒加1。
F是一个Hash算法，根据源IP、目的IP、源端口、目的端口生成一个随机数值。要保证hash算法不能被外部轻易推算得出，用MD5算法是一个比较好的选择。
TCP的状态
l CLOSED：初始状态，表示TCP连接是“关闭着的”或“未打开的”。
l LISTEN ：表示服务器端的某个SOCKET处于监听状态，可以接受客户端的连接。
l SYN_RCVD ：表示服务器接收到了来自客户端请求连接的SYN报文。在正常情况下，这个状态是服务器端的SOCKET在建立TCP连接时的三次握手会话过程中的一个中间状态，很短暂，基本上用netstat很难看到这种状态，除非故意写一个监测程序，将三次TCP握手过程中最后一个ACK报文不予发送。当TCP连接处于此状态时，再收到客户端的ACK报文，它就会进入到ESTABLISHED 状态。
l SYN_SENT ：这个状态与SYN_RCVD 状态相呼应，当客户端SOCKET执行connect()进行连接时，它首先发送SYN报文，然后随即进入到SYN_SENT 状态，并等待服务端的发送三次握手中的第2个报文。SYN_SENT 状态表示客户端已发送SYN报文。
l ESTABLISHED ：表示TCP连接已经成功建立。
l FIN_WAIT_1 ：这个状态得好好解释一下，其实FIN_WAIT_1 和FIN_WAIT_2 两种状态的真正含义都是表示等待对方的FIN报文。而这两种状态的区别是：FIN_WAIT_1状态实际上是当SOCKET在ESTABLISHED状态时，它想主动关闭连接，向对方发送了FIN报文，此时该SOCKET进入到FIN_WAIT_1 状态。而当对方回应ACK报文后，则进入到FIN_WAIT_2 状态。当然在实际的正常情况下，无论对方处于任何种情况下，都应该马上回应ACK报文，所以FIN_WAIT_1 状态一般是比较难见到的，而FIN_WAIT_2 状态有时仍可以用netstat看到。
l FIN_WAIT_2 ：上面已经解释了这种状态的由来，实际上FIN_WAIT_2状态下的SOCKET表示半连接，即有一方调用close()主动要求关闭连接。注意：FIN_WAIT_2 是没有超时的（不像TIME_WAIT 状态），这种状态下如果对方不关闭（不配合完成4次挥手过程），那这个 FIN_WAIT_2 状态将一直保持到系统重启，越来越多的FIN_WAIT_2 状态会导致内核crash。
l TIME_WAIT ：表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文。 TIME_WAIT状态下的TCP连接会等待2*MSL（Max Segment Lifetime，最大分段生存期，指一个TCP报文在Internet上的最长生存时间。每个具体的TCP协议实现都必须选择一个确定的MSL值，RFC 1122建议是2分钟，但BSD传统实现采用了30秒，Linux可以cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout看到本机的这个值），然后即可回到CLOSED 可用状态了。如果FIN_WAIT_1状态下，收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到TIME_WAIT状态，而无须经过FIN_WAIT_2状态。（这种情况应该就是四次挥手变成三次挥手的那种情况）
l CLOSING ：这种状态在实际情况中应该很少见，属于一种比较罕见的例外状态。正常情况下，当一方发送FIN报文后，按理来说是应该先收到（或同时收到）对方的ACK报文，再收到对方的FIN报文。但是CLOSING 状态表示一方发送FIN报文后，并没有收到对方的ACK报文，反而却也收到了对方的FIN报文。什么情况下会出现此种情况呢？那就是当双方几乎在同时close()一个SOCKET的话，就出现了双方同时发送FIN报文的情况，这是就会出现CLOSING 状态，表示双方都正在关闭SOCKET连接。
l CLOSE_WAIT ：表示正在等待关闭。怎么理解呢？当对方close()一个SOCKET后发送FIN报文给自己，你的系统毫无疑问地将会回应一个ACK报文给对方，此时TCP连接则进入到CLOSE_WAIT状态。接下来呢，你需要检查自己是否还有数据要发送给对方，如果没有的话，那你也就可以close()这个SOCKET并发送FIN报文给对方，即关闭自己到对方这个方向的连接。有数据的话则看程序的策略，继续发送或丢弃。简单地说，当你处于CLOSE_WAIT 状态下，需要完成的事情是等待你去关闭连接。
l LAST_ACK ：当被动关闭的一方在发送FIN报文后，等待对方的ACK报文的时候，就处于LAST_ACK 状态。当收到对方的ACK报文后，也就可以进入到CLOSED 可用状态了。
4、HTTP与HTTPS
HTTP:
超文本传输协议，是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。设计HTTP最初的目的是为了提高一种发布和接收HTML页面的方法。HTTP协议定义了浏览器怎样向万维网服务器请求万维网文档，以及服务器怎样把文档传送给浏览器。从层次的角度来看，HTTP是面向事务的应用层协议，它是万维网上能够可靠地交换文件的重要基础
HTTP原理:
- 客户端的浏览器首先要通过网络与服务器建立连接，该连接是通过TCP 来完成的，一般 TCP 连接的端口号是80。 建立连接后，客户机发送一个请求给服务器，请求方式的格式为：统一资源标识符（URI）、协议版本号，后边是 MIME 信息包括请求修饰符、客户机信息和许可内容。
- 服务器接到请求后，给予相应的响应信息，其格式为一个状态行，包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是 MIME 信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。
HTTP报文结构
HTTP请求方法：
响应报文结构图
响应状态码：
状态代码由服务器发出，以响应客户端对服务器的请求。
-
1xx（信息）：收到请求，继续处理
100 服务器通知浏览器之前一切正常，请客户端继续请求 101 针对请求头的Upgrade返回的信息。 -
2xx（成功）：请求已成功接收，理解和接受
200 请求成功 201 常用于POST，PUT 请求，表明请求已经成功，并新建了一个资源 202 请求已经接收到，但没有响应，稍后也不会返回一个异步请求结果 203 表明响应返回的元信息（meta-infomation）和最初的服务器不同，而是从本地或者第三方获取的。 204 请求没有数据返回，但是头信息有用 205 告诉用户代理（浏览器）重置发送该请求的文档。 206 当客户端使用Range请求头时，返回该状态码。 -
3xx（重定向）：需要采取进一步措施才能完成请求
300 返回多个响应，需要浏览器或者用户选择 301 请求资源的URL被永久的改变，新的URL会在响应的Location中给出。 302 请求资源的URL被暂时修改到Location提供的URL。 303 服务通过返回的响应数据指导客户端通过GET方法去另一个URL获取资源。 304 资源未变更。服务器根据请求头判断，需要资源未修改，只返回响应头； -
4xx（客户端错误）：请求包含错误的语法或无法满足
400 请求语法有问题，服务器无法识别。 401 客户端未授权该请求。 403 服务器拒绝响应。权限不足。 404 URL无效或者URL有效但是没有资源。 405 请求方式Method不允许。 -
5xx（服务器错误）：服务器无法满足明显有效的请求
500 服务器内部错误，未捕获。 502 服务器作为网关使用时，收到上游服务器返回的无效响应。 503 无法服务。一般发生在因维护而停机或者服务过载。 504 网关超时。服务器作为网关或者代理，不能及时从上游服务器获取响应返回给客户端。 505 发出的请求http版本服务器不支持。如果请求通过http2发送，服务器不支持http2.0，就会返回该状态码。
Header：请求头
| Header | 解释 | 示例 |
|---|---|---|
| Accept | 指定客户端能够接收的内容类型 | Accept: text/plain, text/html,application/json |
| Accept-Charset | 浏览器可以接受的字符编码集。 | Accept-Charset: iso-8859-5 |
| Accept-Encoding | 指定浏览器可以支持的web服务器返回内容压缩编码类型。 | Accept-Encoding: compress, gzip |
| Accept-Language | 浏览器可接受的语言 | Accept-Language: en,zh |
| Accept-Ranges | 可以请求网页实体的一个或者多个子范围字段 | Accept-Ranges: bytes |
| Authorization | HTTP授权的授权证书 | Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ== |
| Cache-Control | 指定请求和响应遵循的缓存机制 | Cache-Control: no-cache |
| Connection | 表示是否需要持久连接。（HTTP 1.1默认进行持久连接） | Connection: close |
| Cookie | HTTP请求发送时，会把保存在该请求域名下的所有cookie值一起发送给web服务器。 | Cookie: $Version=1; Skin=new; |
| Content-Length | 请求的内容长度 | Content-Length: 348 |
| Content-Type | 请求的与实体对应的MIME信息 | Content-Type: application/x-www-form-urlencoded |
| Date | 请求发送的日期和时间 | Date: Tue, 15 Nov 2010 08:12:31 GMT |
| Expect | 请求的特定的服务器行为 | Expect: 100-continue |
| From | 发出请求的用户的Email | From: user@email.com |
| Host | 指定请求的服务器的域名和端口号 | Host: www.zcmhi.com |
| If-Match | 只有请求内容与实体相匹配才有效 | If-Match: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d” |
| If-Modified-Since | 如果请求的部分在指定时间之后被修改则请求成功，未被修改则返回304代码 | If-Modified-Since: Sat, 29 Oct 2010 19:43:31 GMT |
| If-None-Match | 如果内容未改变返回304代码，参数为服务器先前发送的Etag，与服务器回应的Etag比较判断是否改变 | If-None-Match: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d” |
| If-Range | 如果实体未改变，服务器发送客户端丢失的部分，否则发送整个实体。参数也为Etag | If-Range: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d” |
| If-Unmodified-Since | 只在实体在指定时间之后未被修改才请求成功 | If-Unmodified-Since: Sat, 29 Oct 2010 19:43:31 GMT |
| Max-Forwards | 限制信息通过代理和网关传送的时间 | Max-Forwards: 10 |
| Pragma | 用来包含实现特定的指令 | Pragma: no-cache |
| Proxy-Authorization | 连接到代理的授权证书 | Proxy-Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ== |
| Range | 只请求实体的一部分，指定范围 | Range: bytes=500-999 |
| Referer | 先前网页的地址，当前请求网页紧随其后,即来路 | Referer: www.zcmhi.com/archives... |
| TE | 客户端愿意接受的传输编码，并通知服务器接受接受尾加头信息 | TE: trailers,deflate;q=0.5 |
| Upgrade | 向服务器指定某种传输协议以便服务器进行转换（如果支持） | Upgrade: HTTP/2.0, SHTTP/1.3, IRC/6.9, RTA/x11 |
| User-Agent | User-Agent的内容包含发出请求的用户信息 | User-Agent: Mozilla/5.0 (Linux; X11) |
| Via | 通知中间网关或代理服务器地址，通信协议 | Via: 1.0 fred, 1.1 nowhere.com (Apache/1.1) |
| Warning | 关于消息实体的警告信息 | Warn: 199 Miscellaneous warning |
Body：请求体
根据应用场景的不同，HTTP请求的请求体有三种不同的形式。
任意类型
移动开发者常见的，请求体是任意类型，服务器不会解析请求体，请求体的处理需要自己解析，如 POST JSON时候就是这类。
application/json
application/json 这个 Content-Type 作为响应头大家肯定不陌生。实际上，现在越来越多的人把它作为请求头，用来告诉服务端消息主体是序列化后的 JSON 字符串。由于 JSON 规范的流行，除了低版本 IE 之外的各大浏览器都原生支持 JSON.stringify，服务端语言也都有处理 JSON 的函数，使用 JSON 不会遇上什么麻烦。
JSON 格式支持比键值对复杂得多的结构化数据，这一点也很有用。记得我几年前做一个项目时，需要提交的数据层次非常深，我就是把数据 JSON 序列化之后来提交的。不过当时我是把 JSON 字符串作为 val，仍然放在键值对里，以 x-www-form-urlencoded 方式提交。
Google 的 AngularJS 中的 Ajax 功能，默认就是提交 JSON 字符串。例如下面这段代码：
JSvar data = {'title':'test', 'sub' : [1,2,3]};
$http.post(url, data).success(function(result) {
...
});
最终发送的请求是：
BASHPOST http://www.example.com HTTP/1.1
Content-Type: application/json;charset=utf-8
{"title":"test","sub":[1,2,3]}
这种方案，可以方便的提交复杂的结构化数据，特别适合 RESTful 的接口。各大抓包工具如 Chrome 自带的开发者工具、Firebug、Fiddler，都会以树形结构展示 JSON 数据，非常友好。但也有些服务端语言还没有支持这种方式，例如 php 就无法通过 $_POST 对象从上面的请求中获得内容。这时候，需要自己动手处理下：在请求头中 Content-Type 为 application/json 时，从 php://input 里获得原始输入流，再 json_decode 成对象。一些 php 框架已经开始这么做了。
当然 AngularJS 也可以配置为使用 x-www-form-urlencoded 方式提交数据。如有需要，可以参考这篇文章。
text/xml
我的博客之前提到过 XML-RPC（XML Remote Procedure Call）。它是一种使用 HTTP 作为传输协议，XML 作为编码方式的远程调用规范。典型的 XML-RPC 请求是这样的：
HTMLPOST http://www.example.com HTTP/1.1
Content-Type: text/xml
<?xml version="1.0"?>
<methodCall>
<methodName>examples.getStateName</methodName>
<params>
<param>
<value><i4>41</i4></value>
</param>
</params>
</methodCall>
XML-RPC 协议简单、功能够用，各种语言的实现都有。它的使用也很广泛，如 WordPress 的 XML-RPC Api，搜索引擎的 ping 服务等等。JavaScript 中，也有现成的库支持以这种方式进行数据交互，能很好的支持已有的 XML-RPC 服务。不过，我个人觉得 XML 结构还是过于臃肿，一般场景用 JSON 会更灵活方便。
Query String:application/x-www-form-urlencoded
这算是最常见的 POST 提交数据的方式了。浏览器的原生
表单，如果不设置 enctype 属性，那么最终就会以 application/x-www-form-urlencoded 方式提交数据。请求类似于下面这样（无关的请求头在本文中都省略掉了）：POST [http://www.example.com](http://www.example.com/) HTTP/1.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded; charset=utf-8
title = test&sub%5B%5D=1&sub%5B%5D=2&sub%5B%5D=3
首先，Content-Type 被指定为 application/x-www-form-urlencoded；这里的格式要求就是URL中Query String的格式要求：多个键值对之间用&连接，键与值之前用=连接，且只能用ASCII字符，非ASCII字符需使用UrlEncode编码。大部分服务端语言都对这种方式有很好的支持。例如 PHP 中，* POST['sub'] 可以得到 sub 数组。
文件分割
第三种请求体的请求体被分成为多个部分，文件上传时会被使用，这种格式最先应该是被用于邮件传输中，每个字段/文件都被boundary（Content-Type中指定）分成单独的段，每段以-- 加 boundary开头，然后是该段的描述头，描述头之后空一行接内容，请求结束的标制为boundary后面加--，结构见下图： 区分是否被当成文件的关键是Content-Disposition是否包含filename，因为文件有不同的类型，所以还要使用Content-Type指示文件的类型，如果不知道是什么类型取值可以为application/octet-stream表示该文件是个二进制文件，如果不是文件则Content-Type可以省略。 我们使用表单上传文件时，必须让 表单的 enctyped 等于 multipart/form-data。直接来看一个请求示例：
BASHPOST http://www.example.com HTTP/1.1
Content-Type:multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryrGKCBY7qhFd3TrwA
------WebKitFormBoundaryrGKCBY7qhFd3TrwA
Content-Disposition: form-data; name="text"
title
------WebKitFormBoundaryrGKCBY7qhFd3TrwA
Content-Disposition: form-data; name="file"; filename="chrome.png"
Content-Type: image/png
PNG ... content of chrome.png ...
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这个例子稍微复杂点。首先生成了一个 boundary 用于分割不同的字段，为了避免与正文内容重复，boundary 很长很复杂。然后 Content-Type 里指明了数据是以 multipart/form-data 来编码，本次请求的 boundary 是什么内容。消息主体里按照字段个数又分为多个结构类似的部分，每部分都是以 --boundary 开始，紧接着是内容描述信息，然后是回车，最后是字段具体内容（文本或二进制）。如果传输的是文件，还要包含文件名和文件类型信息。消息主体最后以 --boundary-- 标示结束。关于 multipart/form-data 的详细定义，请前往 rfc1867 查看。
这种方式一般用来上传文件，各大服务端语言对它也有着良好的支持。
上面提到的这两种 POST 数据的方式，都是浏览器原生支持的，而且现阶段标准中原生 表单也只支持这两种方式（通过 元素的enctype 属性指定，默认为 application/x-www-form-urlencoded。其实 enctype 还支持 text/plain，不过用得非常少）。
随着越来越多的 Web 站点，尤其是 WebApp，全部使用 Ajax 进行数据交互之后，我们完全可以定义新的数据提交方式，给开发带来更多便利。
Encoding:编码
网页中的表单使用POST方法提交时，数据内容的类型是 application/x-www-form-urlencoded，这种类型会：
1.字符"a"-"z"，"A"-"Z"，"0"-"9"，"."，"-"，"*"，和"_" 都不会被编码;
2.将空格转换为加号 (+)
3.将非文本内容转换成"%xy"的形式,xy是两位16进制的数值;
4.在每个 name=value 对之间放置 & 符号。
web设计者面临的众多难题之一便是怎样处理不同操作系统间的差异性。这些差异性能引起URL方面的问题：例如，一些操作系统允许文件名中含有空格符，有些又不允许。大多数操作系统不会认为文件名中含有符号“#”会有什么特殊含义;但是在一个URL中，符号“#”表示该文件名已经结束，后面会紧跟一个fragment(部分)标识符。其他的特殊字符，非字母数字字符集，它们在URL或另一个操作系统上都有其特殊的含义，表述着相似的问题。为了解决这些问题，我们在URL中使用的字符就必须是一个ASCII字符集的固定字集中的元素，具体如下：
1.大写字母A-Z
2.小写字母a-z
3.数字 0-9
4.标点符 - _ . ! ~ * ' (和 ,)
诸如字符: / & ? @ # + = %)，这些字符和所有其他字符就应该被编码。
编码过程非常简单，任何字符只要不是ASCII码数字，字母，或者前面提到的标点符，它们都将被转换成字节形式，每个字节都写成这种形式：一个“%”后面跟着两位16进制的数值。空格是一个特殊情况，因为它们太平常了。它除了被编码成“%20”以外，还能编码为一个“+”。加号(+)本身被编码为%2B。当/ # = & 和?作为名字的一部分来使用时，而不是作为URL部分之间的分隔符来使用时，它们都应该被编码。
WARNING这种策略在存在大量字符集的异构环境中效果不甚理想。例如：在U.S. Windows 系统中, é 被编码为 %E9. 在 U.S. Mac中被编码为%8E。这种不确定性的存在是现存的URI的一个明显的不足。所以在将来URI的规范当中应该通过国际资源标识符(IRIs)进行改善。
类URL并不自动执行编码或解码工作。你能生成一个URL对象，它可以包括非法的ASCII和非ASCII字符和/或%xx。当用方法getPath() 和toExternalForm( ) 作为输出方法时，这种字符和转移符不会自动编码或解码。你应对被用来生成一个URL对象的字符串对象负责，确保所有字符都会被恰当地编码。
HTTPS:
是以安全为目标的Http通道，是Http的安全版。Https的安全基础是SSL/TSL（Secure Sockets Layer，即安全套接层协议、Transport Layer Security，即安全传输层协议）。SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。SSL协议可分为两层：SSL记录协议（SSL Record Protocol），它建立在可靠的传输协议（如TCP）之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。SSL握手协议（SSL Handshake Protocol），它建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。
TLS的全称是Transport Layer Security，即安全传输层协议，最新版本的TLS（Transport Layer Security，传输层安全协议）是IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组）制定的一种新的协议，它建立在SSL 3.0协议规范之上，是SSL 3.0的后续版本。在TLS与SSL3.0之间存在着显著的差别，主要是它们所支持的加密算法不同，所以TLS与SSL3.0不能互操作。虽然TLS与SSL3.0在加密算法上不同，但是在我们理解HTTPS的过程中，我们可以把SSL和TLS看做是同一个协议。
HTTP与WebSocket
- WebSocket 的最大特点就是，服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息，是全双工通信。
- TTP 有 1.1 和 1.0 之说，也就是所谓的 keep-alive，把多个 HTTP 请求合并为一个，但是 Websocket 其实是一个新协议，跟 HTTP 协议基本没有关系，只是为了兼容现有浏览器，所以在握手阶段使用了HTTP
HTTPS设计目标：
- 数据保密性：保证数据内容在传输的过程中不会被第三方查看。就像快递员传递包裹一样，都进行了封装，别人无法获知里面装了么。
- 数据完整性：及时发现被第三方篡改的传输内容。就像快递员虽然不知道包裹里装了什么东西，但他有可能中途掉包，数据完整性就是指如果被掉包，我们能轻松发现并拒收 。
- 身份校验安全性：保证数据到达用户期望的目的地。就像我们邮寄包裹时，虽然是一个封装好的未掉包的包裹，但必须确定这个包裹不会送错地方，通过身份校验来确保送对了地方 。
为什么说HTTP是无状态的
无状态含义：
无状态是指协议对于事务处理没有记忆功能。缺少状态意味着，假如后面的处理需要前面的信息，则前面的信息必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要前面信息时，应答就较快。直观地说，就是每个请求都是独立的，与前面的请求和后面的请求都是没有直接联系的。
无状态协议：
- 协议的状态是指下一次传输可以“记住”这次传输信息的能力。
- http是不会为了下一次连接而维护这次连接所传输的信息,为了保证服务器内存。
- 比如客户获得一张网页之后关闭浏览器，然后再一次启动浏览器，再登陆该网站，但是服务器并不知道客户关闭了一次浏览器。
- 由于Web服务器要面对很多浏览器的并发访问，为了提高Web服务器对并发访问的处理能力，在设计HTTP协议时规定Web服务器发送HTTP应答报文和文档时，不保存发出请求的Web浏览器进程的任何状态信息。这有可能出现一个浏览器在短短几秒之内两次访问同一对象时，服务器进程不会因为已经给它发过应答报文而不接受第二期服务请求。由于Web服务器不保存发送请求的Web浏览器进程的任何信息，因此HTTP协议属于无状态协议（Stateless Protocol）。
如何解决HTTP无状态这个问题？
Cookie和Session
HTTPS原理：
- 客户端将它所支持的算法列表和一个用作产生密钥的随机数发送给服务器；
- 服务器从算法列表中选择一种加密算法，并将它和一份包含服务器公用密钥的证书发送给客户端；该证书还包含了用于认证目的的服务器标识，服务器同时还提供了一个用作产生密钥的随机数；
- 客户端对服务器的证书进行验证（有关验证证书，可以参考数字签名），并抽取服务器的公用密钥；然后，再产生一个称作 pre_master_secret 的随机密码串，并使用服务器的公用密钥对其进行加密（参考非对称加 / 解密），并将加密后的信息发送给服务器；
- 客户端与服务器端根据 pre_master_secret 以及客户端与服务器的随机数值独立计算出加密和 MAC密钥（参考 DH密钥交换算法）；
- 客户端将所有握手消息的 MAC 值发送给服务器；
- 服务器将所有握手消息的 MAC 值发送给客户端。
核心：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。
HTTPS请求的过程
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和证书发送给客户端。
4.客户端收到服务器端的证书之后，会对证书进行检查，验证其合法性，如果发现发现证书有问题，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.然后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。
验证证书过程
客户端接收到证书以后，就要开始进行验证工作了。首先从证书中得知证书的颁发机构，然后从浏览器系统中去寻找此颁发机构的根证书。上面我们也看到，世界上权威CA机构的根证书都是预先嵌入到浏览器中的，如果在浏览器系中没有找到对应的根证书，就代表此机构不是受信任的，那么就会警告无法确认证书的真假，比如以前打开12360网站就会提示，现在不会了
如果我们找到了证书颁发机构的根证书，那么就从根证书中取得那个根公钥，用根公钥去解密此证书的数字签名，成功解密的话就得到证书的指纹和指纹算法，指纹是证书内容通过指纹算法计算得到的一个hash值，这里我们称之为h1，h1代表证书的原始内容；然后用指纹算法对当前接收到的证书内容再进行一次hash计算得到另一个值h2，h2则代表当前证书的内容，如果此时h1和h2是相等的，就代表证书没有被修改过。如果证书被篡改过，h2和h1是不可能相同的，因为hash值具有唯一性，不同内容通过hash计算得到的值是不可能相同的
有人说假如证书上的指纹是不法分子伪造的，伪造是没有用的，因为你伪造的指纹不可能用CA机构的根私钥去加密（根私钥是CA机构绝对保密的），伪造者只能拿自己的秘钥去加密这个伪造的指纹，但当我们拿机构的根公钥去解密伪造指纹的时候是不可能成功的（加密内容只能由一对公钥私钥解密）
在证书没有被修改过的基础上，再检查证书上的使用者的URL（比如csdn.net）和我们请求的URL是否相等，如果相等，那么就可以证明当前浏览器链接的网址也是正确的，而不是一些钓鱼网之类的
但如果浏览器的连接被某个中间人截取了，中间人也可以发一个由权威的CA机构颁发的证书给浏览器，然后也可以通过证书没有被篡改的验证，但是在证书没有被篡改的前提下，通过对比证书上的URL和我们请求的URL是否相同，我们还是可以判断当前证书是不是服务器发的证书。可以这么理解，因为URL具有唯一性，所以中间人的证书的上的URL和我们的证书的URL是不可能相同的，如果中间人修改了自己证书上的URL，那么就通过不了证书没有被篡改的验证，所以中间人的证书也是欺骗不了我们的
到这里我们认证了三点信息：
- 证书是否为受信任的权威机构颁发的
- 证书是否被篡改
- 证书是否为服务器发过来的，而不是第三方发的
HTTP与HTTPS的区别
- https协议需要到CA （Certificate Authority， 证书颁发机构）申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。(原来网易官网是http，而网易邮箱是https。)
- http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。
- http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。
- http的连接很简单，是无状态的。Https协议是由SSL+Http协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。(无状态的意思是其数据包的发送、传输和接收都是相互独立的。无连接的意思是指通信双方都不长久的维持对方的任何信息。)
HTTPS相对于HTTP的改进
- 双向的身份认证
-
- 客户端和服务端在传输数据之前,会通过基于X.509证书对双方进行身份认证 。具体过程如下：
- 客户端发起 SSL 握手消息给服务端要求连接。
- 服务端将证书发送给客户端。
- 客户端检查服务端证书，确认是否由自己信任的证书签发机构签发。 如果不是，将是否继续通讯的决定权交给用户选择 ( 注意，这里将是一个安全缺陷 )。如果检查无误或者用户选择继续，则客户端认可服务端的身份。
- 服务端要求客户端发送证书，并检查是否通过验证。失败则关闭连接，认证成功则从客户端证书中获得客户端的公钥，一般为1024位或者 2048位。到此，服务器客户端双方的身份认证结束，双方确保身份都是真实可靠的。
- 数据传输的机密性
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- 客户端和服务端在开始传输数据之前，会协商传输过程需要使用的加密算法。 客户端发送协商请求给服务端, 其中包含自己支持的非对成加密的密钥交换算法 ( 一般是RSA), 数据签名摘要算法 ( 一般是SHA或者MD5) , 加密传输数据的对称加密算法 ( 一般是DES),以及加密密钥的长度。 服务端接收到消息之后，选中安全性最高的算法，并将选中的算法发送给客户端，完成协商。客户端生成随机的字符串，通过协商好的非对称加密算法，使用服务端的公钥对该字符串进行加密，发送给服务端。 服务端接收到之后，使用自己的私钥解密得到该字符串。在随后的数据传输当中，使用这个字符串作为密钥进行对称加密。
- 防止重放攻击
-
- SSL使用序列号来保护通讯方免受报文重放攻击。这个序列号被加密后作为数据包的负载。在整个SSL握手中,都有一个唯一的随机数来标记SSL握手。 这样防止了攻击者嗅探整个登录过程，获取到加密的登录数据之后，不对数据进行解密, 而直接重传登录数据包的攻击手法。
- 可以看到，鉴于电子商务等安全上的需求，Https对比Http协议，在安全方面已经取得了极大的增强。总结来说，Https的改进点在于创造性的使用了非对称加密算法，在不安全的网路上，安全的传输了用来进行非对称加密的密钥，综合利用了非对称加密的安全性和对称加密的快速性。
HTTPS的优点
1、使用Https协议可认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器。
2、Https协议是由SSL+Http协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全，可防止数据在传输过程中不被窃取、修改，确保数据的完整性。
3、Https是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对安全，但它大幅增加了中间人攻击的成本。
HTTPS的缺点（对比优点）
1、Https协议握手阶段比较费时，会使页面的加载时间延长。
2、Https连接缓存不如Http高效，会增加数据开销，甚至已有的安全措施也会因此而受到影响。
3、Https协议的安全是有范围的，在黑客攻击、拒绝服务攻击和服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。
4、SSL证书通常需要绑定IP，不能在同一IP上绑定多个域名，IPv4资源不可能支撑这个消耗。
5、成本增加。部署 Https后，因为 Https协议的工作要增加额外的计算资源消耗，例如 SSL 协议加密算法和 SSL 交互次数将占用一定的计算资源和服务器成本。
6、Https协议的加密范围也比较有限。最关键的，SSL证书的信用链体系并不安全，特别是在某些国家可以控制CA根证书的情况下，中间人攻击一样可行。
HTTPs为什么要用对称加密+非对称加密，相对于只使用非对称加密有什么好处
因为非对称加密加密解密算法效率较低，不适合客户端和服务器端这样高频率的通信过程，在某些极端情况下，甚至能比非对称加密慢上1000倍。非对称加密的优势在于它可以很好帮助完成秘钥的交换，所以前期交换秘钥必须使用非对称加密算法。
密钥：密钥是一种参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数。密钥分为对称密钥与非对称密钥，分别应用在对称加密和非对称加密上。
对称加密: 加密和解密的密钥使用的是同一个.
非对称加密: 与对称加密算法不同，非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥（privatekey）。
对称加密算法: 密钥较短，破译困难，除了数据加密标准（DES），另一个对称密钥加密系统是国际数据加密算法（IDEA），它比DES的加密性好，且对计算机性能要求也没有那么高.
优点: 算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高
缺点:在数据传送前，发送方和接收方必须商定好秘钥，然后 使双方都能保存好秘钥。其次如果一方的秘钥被泄露，那么加密信息也就不安全了。另外，每对用户每次使用对称加密算法时，都需要使用其他人不知道的唯一秘钥，这会使得收、发双方所拥有的钥匙数量巨大，密钥管理成为双方的负担。
常见的对称加密算法有: DES、3DES、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6 和 AES
非对称加密算法: 公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。
非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是：甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开；得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方；甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。
优点: 安全
缺点:速度较慢
常见的非对称加密算法有: RSA、ECC（移动设备用）、Diffie-Hellman、El Gamal、DSA（数字签名用）
HTTP提交表单的方法有哪些
HTTP 1.0、HTTP1.1 和 HTTP 2.0的区别
HTTP1.0
HTTP 协议老的标准是HTTP/1.0，为了提高系统的效率，HTTP 1.0规定浏览器与服务器只保持短暂的连接，浏览器的每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接，服务器完成请求处理后立即断开TCP连接，服务器不跟踪每个客户也不记录过去的请求。但是，这也造成了一些性能上的缺陷，例如，一个包含有许多图像的网页文件中并没有包含真正的图像数据内容，而只是指明了这些图像的URL地址，当WEB浏览器访问这个网页文件时，浏览器首先要发出针对该网页文件的请求，当浏览器解析WEB服务器返回的该网页文档中的HTML内容时，发现其中的图像标签后，浏览器将根据标签中的src属性所指定的URL地址再次向服务器发出下载图像数据的请求。显 然，访问一个包含有许多图像的网页文件的整个过程包含了多次请求和响应，每次请求和响应都需要建立一个单独的连接，每次连接只是传输一个文档和图像，上一次和下一次请求完全分离。即使图像文件都很小，但是客户端和服务器端每次建立和关闭连接却是一个相对比较费时的过程，并且会严重影响客户机和服务器的性能。当一个网页文件中包含JavaScript文件，CSS文件等内容时，也会出现类似上述的情况。
同时，带宽和延迟也是影响一个网络请求的重要因素。在网络基础建设已经使得带宽得到极大的提升的当下，大部分时候都是延迟在于响应速度。基于此会发现，http1.0被抱怨最多的就是连接无法复用，和head of line blocking这两个问题。理解这两个问题有一个十分重要的前提：客户端是依据域名来向服务器建立连接，一般PC端浏览器会针对单个域名的server同时建立6～8个连接，手机端的连接数则一般控制在4～6个。显然连接数并不是越多越好，资源开销和整体延迟都会随之增大。连接无法复用会导致每次请求都经历三次握手和慢启动。三次握手在高延迟的场景下影响较明显，慢启动则对文件类大请求影响较大。head of line blocking会导致带宽无法被充分利用，以及后续健康请求被阻塞。
head of line blocking(holb)会导致健康的请求会被不健康的请求影响，而且这种体验的损耗受网络环境影响，出现随机且难以监控。为了解决holb带来的延迟，协议设计者设计了一种新的pipelining机制。pipelining只能适用于http1.1,而且由于使用苛刻，很多浏览器厂商并不支持。
HTTP1.1
为了克服HTTP 1.0的这个缺陷，HTTP 1.1支持持久连接（HTTP/1.1的默认模式使用带流水线的持久连接），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。一个包含有许多图像的网页文件的多个请求和应答可以在一个连接中传输，但每个单独的网页文件的请求和应答仍然需要使用各自的连接。HTTP 1.1还允许客户端不用等待上一次请求结果返回，就可以发出下一次请求，但服务器端必须按照接收到客户端请求的先后顺序依次回送响应结果，以保证客户端能够区分出每次请求的响应内容，这样也显著地减少了整个下载过程所需要的时间。
在http1.1，request和reponse头中都有可能出现一个connection的头，此header的含义是当client和server通信时对于长链接如何进行处理。
在http1.1中，client和server都是默认对方支持长链接的， 如果client使用http1.1协议，但又不希望使用长链接，则需要在header中指明connection的值为close；如果server方也不想支持长链接，则在response中也需要明确说明connection的值为close。不论request还是response的header中包含了值为close的connection，都表明当前正在使用的tcp链接在当天请求处理完毕后会被断掉。以后client再进行新的请求时就必须创建新的tcp链接了。
HTTP 1.1在继承了HTTP 1.0优点的基础上，也克服了HTTP 1.0的性能问题。HTTP 1.1通过增加更多的请求头和响应头来改进和扩充HTTP 1.0的功能。
如，HTTP 1.0不支持Host请求头字段，WEB浏览器无法使用主机头名来明确表示要访问服务器上的哪个WEB站点，这样就无法使用WEB服务器在同一个IP地址和端口号上配置多个虚拟WEB站点。在HTTP 1.1中增加Host请求头字段后，WEB浏览器可以使用主机头名来明确表示要访问服务器上的哪个WEB站点，这才实现了在一台WEB服务器上可以在同一个IP地址和端口号上使用不同的主机名来创建多个虚拟WEB站点。HTTP 1.1的持续连接，也需要增加新的请求头来帮助实现，例如，Connection请求头的值为Keep-Alive时，客户端通知服务器返回本次请求结果后保持连接；Connection请求头的值为close时，客户端通知服务器返回本次请求结果后关闭连接。HTTP 1.1还提供了与身份认证、状态管理和Cache缓存等机制相关的请求头和响应头。HTTP/1.0不支持文件断点续传，RANGE:bytes是HTTP/1.1新增内容，HTTP/1.0每次传送文件都是从文件头开始，即0字节处开始。RANGE:bytes=XXXX表示要求服务器从文件XXXX字节处开始传送，这就是我们平时所说的断点续传！
HTTP 1.1与HTTP 1.0 的区别
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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。
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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。
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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。
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消息在网络中的发送
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互联网地址的维护
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安全性及完整性
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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。
HTTP2.0
使用HTTP2.o测试便可看出HTTP2.0比之前的协议在性能上有很大的提升。下面总结了HTTP2.0协议的几个特性。
多路复用 (Multiplexing)
多路复用允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发起多重的请求-响应消息。在 HTTP/1.1 协议中浏览器客户端在同一时间，针对同一域名下的请求有一定数量限制。超过限制数目的请求会被阻塞。这也是为何一些站点会有多个静态资源 CDN 域名的原因之一，拿 Twitter 为例，twimg.com，目的就是变相的解决浏览器针对同一域名的请求限制阻塞问题。而 HTTP/2 的多路复用(Multiplexing) 则允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发起多重的请求-响应消息。因此 HTTP/2 可以很容易的去实现多流并行而不用依赖建立多个 TCP 连接，HTTP/2 把 HTTP 协议通信的基本单位缩小为一个一个的帧，这些帧对应着逻辑流中的消息。并行地在同一个 TCP 连接上双向交换消息。
二进制分帧
HTTP/2在 应用层(HTTP/2)和传输层(TCP or UDP)之间增加一个二进制分帧层。在不改动 HTTP/1.x 的语义、方法、状态码、URI 以及首部字段的情况下, 解决了HTTP1.1 的性能限制，改进传输性能，实现低延迟和高吞吐量。在二进制分帧层中， HTTP/2 会将所有传输的信息分割为更小的消息和帧（frame）,并对它们采用二进制格式的编码 ，其中 HTTP1.x 的首部信息会被封装到 HEADER frame，而相应的 Request Body 则封装到 DATA frame 里面。
HTTP/2 通信都在一个连接上完成，这个连接可以承载任意数量的双向数据流。在过去， HTTP 性能优化的关键并不在于高带宽，而是低延迟。TCP 连接会随着时间进行自我调谐，起初会限制连接的最大速度，如果数据成功传输，会随着时间的推移提高传输的速度。这种调谐则被称为 TCP 慢启动。由于这种原因，让原本就具有突发性和短时性的 HTTP 连接变的十分低效。HTTP/2 通过让所有数据流共用同一个连接，可以更有效地使用 TCP 连接，让高带宽也能真正的服务于 HTTP 的性能提升。
这种单连接多资源的方式，减少服务端的链接压力,内存占用更少,连接吞吐量更大；而且由于 TCP 连接的减少而使网络拥塞状况得以改善，同时慢启动时间的减少,使拥塞和丢包恢复速度更快。
首部压缩（Header Compression）
HTTP/1.1并不支持 HTTP 首部压缩，为此 SPDY 和 HTTP/2 应运而生， SPDY 使用的是通用的DEFLATE 算法，而 HTTP/2 则使用了专门为首部压缩而设计的 HPACK 算法。
服务端推送（Server Push）
服务端推送是一种在客户端请求之前发送数据的机制。在 HTTP/2 中，服务器可以对客户端的一个请求发送多个响应。Server Push 让 HTTP1.x 时代使用内嵌资源的优化手段变得没有意义；如果一个请求是由你的主页发起的，服务器很可能会响应主页内容、logo 以及样式表，因为它知道客户端会用到这些东西。这相当于在一个 HTML 文档内集合了所有的资源，不过与之相比，服务器推送还有一个很大的优势：可以缓存！也让在遵循同源的情况下，不同页面之间可以共享缓存资源成为可能。
HTTP2.0与1.1的区别
（1）.HTTP2使用的是二进制传送，HTTP1.X是文本（字符串）传送。
二进制传送的单位是帧和流。帧组成了流，同时流还有流ID标示
（2）.HTTP2支持多路复用
因为有流ID，所以通过同一个http请求实现多个http请求传输变成了可能，可以通过流ID来标示究竟是哪个流从而定位到是哪个http请求
（3）.HTTP2头部压缩
HTTP2通过gzip和compress压缩头部然后再发送，同时客户端和服务器端同时维护一张头信息表，所有字段都记录在这张表中，这样后面每次传输只需要传输表里面的索引Id就行，通过索引ID查询表头的值
（4）.HTTP2支持服务器推送
HTTP2支持在未经客户端许可的情况下，主动向客户端推送内容
