1. 计算机网络基础

• 网络组成部分

  • 主机：客户端和服务端

    提供信息和接受信息

  • 路由器

    转发主机之间的信息

  • 网络协议

    提供统一的格式，方便主机和路由器进行编码和解码

• 网络结构：网络的网络

  • 区域网络

  • 城域网

  • 广域网

• 信息交换方式

  • 电路交换

  • 分组交换

• 网络分层

  • 物理层

  • 链路层

  • 网络层

  • 运输层

  • 应用层

• 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，以及报文发送或接受一条报文或其他事件所采取的动作。

  • 标头和载荷

2. Web中的网络

• HTTP连接模型

  

• HTTP1.1：无法多路复用

• HTTP2：帧

  
  

  • 帧带来得好处

    • 调整响应传输的优先级
    • 头部压缩
    • Server Push

  • 3RTT启动

• HTTP3：QUIC

  • Quick UDP Internet Connection

  • 现存网络设备对TCP和UDP支持已经僵化

  • UDP不靠谱但是QUIC靠谱

  • QUIC可以为除HTTP协议以外的应用协议提供支持

  • QUIC-1RTT QUIC第一次访问

  • QUIC-0RTT QUIC第二次访问

• CDN

  • 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

3. 网络安全

• 三要素

  • 机密性：攻击者无法获知通信内容

    • 如何实现？

      • 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

  • 完整性：攻击者对内容进行篡改时能被发现

    • 如何实现？

      • 密码散列函数的性质：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+s）得h', 对比h'和h
      • 所以想要实现完整性，通信双方需要先有秘密信息

  • 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

• 密钥散列函数（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的哈希值，在计算上是不可能的

书籍推荐：

[1] 计算机网络（第七版），机械工业出版社

[2] HTTP权威指南，人民有点出版社

[3] 密码编码学与网络安全（第6版），电子工业出版社