计算机网络基础
组成部分
- 主机：客户端和服务端（提供和接收信息）
- 路由器 （转发主机之间的信息）
- 网络协议 （提供统一的格式，方便主机和路由器对信息进行编码和解码）
网络结构
理解为网络的网络
信息交换方式：电路交换，分组交换
网络分层
由低到高分别为：物理层，链路层，网络层，传输层，应用层
网络协议
协议的存在依赖于连接
协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和顺序，报文发送/接收报文或其他事件所采取的动作。
TCP协议格式：
Web中的网络
HTTP
HTTP1 无法多路复用
HTTP2 帧 队头堵塞在TCP上 3RTT启动
帧带来的好处：
- 调整响应传输的优先级
- 头部压缩
- Server Push
HTTP3 QUIC 为除HTTP协议以外的应用层协议提供支持
CDN
DNS劫持
- 域名解析一般由网站自己处理。
- 要加速的域名则重定向到CDN厂商的域名解析服务处理。
- CDN厂商根据来源确定最近的CDN 服务器的IP。
- 用户直接访问最近的CDN服务器。
WebSocket
- 有状态的持久连接。
- 服务端可以主动推送消息。
- 用WebSocket 发送消息延迟比HTTP低。
网络安全
三要素
- 机密性：攻击者无法获知通信内容。
- 完整性:攻击者对内容进行篡改时能被发现。
- 身份验证:攻击者无法伪装成通信双方的任意一方与另一方通信。
对称加密和非对称加密
- 对称加密:加密、解密用同样的密钥。
- 非对称加密:加密、解密使用不同的密钥（公钥和私钥），而且公钥加密只能用私钥解密、私钥加密只能用公钥解密
密码散列函数(哈希函数)
- 输入:任意长度的内容。
- 输出:固定长度的哈希值。
- 性质:找到两个不同的输入使之经过密码散列函数后有相同间的哈希值，在计算上是不可能的。
机密性，完整性和身份验证
实现机密性：
- 已知:网络是明文的。
- 如果双方可以通过明文通信商量出秘密信息，那么攻击者也可以，所以想要通过明文通信交换秘密信息，通信双方需要先有秘密信息。
实现完整性：
- 密码散列函数性质：找到两个不同的输入使之经过密码散列函数后有相同的哈希值，在计算上是不可能的。
- 有明文m,密码散列函数Ｈ 以及一个密钥s
- 计算H(m+ s)获得哈希值h
- 将m 和h 组合成新信息m ＋h
- 接收方拆分m +h，重新计算H(m）得h，，对比h， 和h
实现身份验证：
- 签名:用于鉴别身份和防止伪造。
- 非对称加密性质：加密、解密使用不同的密钥(公钥和私钥），而且公钥加密只能用私钥解密、私钥加密只能用公钥解密。
- 保证了机密性、完整性和身份验证。
- 数字签名:对明文内容的哈希值使用私钥加密，验证者使用公钥验证。
- 数字签名(指纹)=私钥加密（密码散列函数（原文）)。
- 消息=原文+数字签名。
- 一般用于对公开内容(如包含公钥的证书)进行数字签名，防止篡改。
