这是我参与「字节前端初阶青训营」伴学笔记创作活动的第1天。
课堂笔记
一、计算机网络基础
1、网络组成部分
- 主机：客户端和服务端
- 路由器
- 网络协议
2、网络结构：网络的网络
- 小区网络:本地网络
- 北京和上海分店:三个本地网络节点的网络
- 全国通信网络:本地网络的网络
- 区域网络、城域网和广域网
3、电路交换&分组交换
4、网络分层
- 快递员不关心包裹内容
- 卡车司机不关心车厢里拉的是什么
- 高速公路不关心开的什么车
5、协议
协议的存在依赖于连接。
01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00101100 0010000001010111 01101111 01110010 01101100 01100100 00100001 72101 108 108 111 44 32 87111 114 108 100 33 Hello, world! 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，以及报文发送和/或接受一条报文或其他事件所采取的动作。
6、标头和载荷
收件人、寄件人关注:
- 收件地址、寄件地址
- 收件人、寄件人的姓名和电话
- 包裹内容
快递公司关注:
- 收件人、寄件人关注的东西
- 该由哪个集散点发出，哪个集散点收
- 哪个网点派送
7、HTTP协议示例
8、TCP协议格式
二、Web中的网络
1、HTTP连接模型
2、CDN:你无法突破物理极限的
- HTTP3快吗?
- 快!
- 那从美国到中国，HTTP 3要多久?
- 150 ms!
- 和北京到上海比，还快吗?
- 好像不够?
3、CDN:你的钱包够鼓吗?
- 流量多少钱一个G?
- 1块
- 那我在北京给上海的人发一部10G电影得10块?
- 对!
- 发10次一样的电影要100块?
- 是的!
- 我都发到上海了，不能内部共享下吗?
4、CDN:你，够强大吗?
- 我们有几台服务器?
- 1台
- 他能抗多少流量?
- 100 G!
- 双十一峰值得1000G啊，扛得住吗?
- 不一定，可能挂……
5、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
6、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
三、网络安全
1、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
2、网络安全: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的哈希值，在计算上是不可能的
3、网络安全:机密性
- 加密需要加密算法和密钥等信息（统称为秘密信息)
- 网络是明文的，不安全
4、网络安全:完整性和身份验证
完整性和身份验证相互关联。
-
发起了转账请求
-
银行需要确认
-
这个请求真的是蟹老板发起的
-
目标账户和转账金额没有被篡改
-
5、网络安全:如何实现机密性
- 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
6、网络安全:如何实现完整性
- 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H020
- 计算H(m)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
7、网络安全:如何实现身份验证
- 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
- 蟹老板用自己的私钥对信件进行加密，并发送给海绵宝宝
- 海绵宝宝使用蟹老板的公钥进行解密，获得原文
- 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))
- 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
- 可信的人验证蟹老板的公钥
- 那谁验证可信的人的公钥?
- 根证书是证书链的尽头
- 验证的一连串证书称为证书链
- 分发证书、验证证书的基础设施称为PKI,Public Key Infrastructure
- 所以想要实现身份验证，通信双方需要先有秘密信息，即根证书中的公钥
8、网络安全:HTTPS
- 把HTTP的明文换成密文，再验证身份，即HTTPS。
- HTTPS = HTTP +TLS
- TLS =身份验证＋加解密
- 身份验证靠PKI0261
- 服务端身份验证靠PKI，客户端身份验证靠HTTP协议。
