一、HTTP協議詳解

HTTP是一個屬於應用層的面向對象的協議，由於其簡捷、快速的方式，適用於分布式超媒體信息系統。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的規範化工作正在進行之中。

http（超文本傳輸協議）是一個基於請求與響應模式的、無狀態的、應用層的協議，常基於TCP的連接方式，HTTP1.1版本中給出一種持續連接的機制，絕大多數的Web開發，都是構建在HTTP協議之上的Web應用。

HTTP協議的主要特點可概括如下：

1.支持客戶/服務器模式。

2.簡單快速：客戶向服務器請求服務時，只需傳送請求方法和路徑。請求方法常用的有GET、HEAD、POST。每種方法規定了客戶與服務器聯系的類型不同。由於HTTP協議簡單，使得HTTP服務器的程序規模小，因而通信速度很快。

3.靈活：HTTP允許傳輸任意類型的數據對象。正在傳輸的類型由Content-Type加以標記。

4.無連接：無連接的含義是限制每次連接只處理一個請求。服務器處理完客戶的請求，並收到客戶的應答後，即斷開連接。采用這種方式可以節省傳輸時間。

5.無狀態：HTTP協議是無狀態協議。無狀態是指協議對於事務處理沒有記憶能力。缺少狀態意味著如果後續處理需要前面的信息，則它必須重傳，這樣可能導致每次連接傳送的數據量增大。另一方面，在服務器不需要先前信息時它的應答就較快。

二、HTTP三次握手

TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）是基於連接的協議，也就是說，在正式收發數據前，必須和對方建立可靠的連接。一個TCP連接必須要經過三次“對話”才能建立起來，我們來看看這三次對話的簡單過程：1.主機A向主機B發出連接請求數據包；2.主機B向主機A發送同意連接和要求同步（同步就是兩臺主機一個在發送，一個在接收，協調工作）的數據包；3.主機A再發出一個數據包確認主機B的要求同步：“我現在就發，你接著吧！”，這是第三次對話。三次“對話”的目的是使數據包的發送和接收同步，經過三次“對話”之後，主機A才向主機B正式發送數據。

第一次握手：客戶端發送syn包(syn=j)到服務器，並進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認；

第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也發送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態；

第三次握手：客戶端收到服務器的SYN＋ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。

HTTPS

一、什麽是HTTPS
在說HTTPS之前先說說什麽是HTTP，HTTP就是我們平時瀏覽網頁時候使用的一種協議。HTTP協議傳輸的數據都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP協議傳輸隱私信息非常不安全。為了保證這些隱私數據能加密傳輸，於是網景公司設計了SSL（Secure Sockets Layer）協議用於對HTTP協議傳輸的數據進行加密，從而就誕生了HTTPS。SSL目前的版本是3.0，被IETF（Internet Engineering Task Force）定義在RFC 6101中，之後IETF對SSL 3.0進行了升級，於是出現了TLS（Transport Layer Security） 1.0，定義在RFC 2246。實際上我們現在的HTTPS都是用的TLS協議，但是由於SSL出現的時間比較早，並且依舊被現在瀏覽器所支持，因此SSL依然是HTTPS的代名詞，但無論是TLS還是SSL都是上個世紀的事情，SSL最後一個版本是3.0，今後TLS將會繼承SSL優良血統繼續為我們進行加密服務。目前TLS的版本是1.2，定義在RFC 5246中，暫時還沒有被廣泛的使用。
對歷史感興趣的朋友可以參考http://en.wikipedia.org/wiki/Transport_Layer_Security，這裏有對TLS/SSL詳盡的敘述。

二、HTTPS到底安全嗎？
這個答案是肯定的，很安全。谷歌公司已經行動起來要大力推廣HTTPS的使用，在未來幾周，谷歌將對全球所有本地域名都啟用HTTPS，用戶只要在搜索前用Google帳號登錄，之後所有的搜索操作都將使用TLS協議加密，見：http://thenextweb.com/google/2012/03/05/google-calls-for-a-more-secure-web-expands-ssl-encryption-to-local-domains/。

三、HTTPS的工作原理
HTTPS在傳輸數據之前需要客戶端（瀏覽器）與服務端（網站）之間進行一次握手，在握手過程中將確立雙方加密傳輸數據的密碼信息。TLS/SSL協議不僅僅是一套加密傳輸的協議，更是一件經過藝術家精心設計的藝術品，TLS/SSL中使用了非對稱加密，對稱加密以及HASH算法。握手過程的簡單描述如下：
1.瀏覽器將自己支持的一套加密規則發送給網站。
2.網站從中選出一組加密算法與HASH算法，並將自己的身份信息以證書的形式發回給瀏覽器。證書裏面包含了網站地址，加密公鑰，以及證書的頒發機構等信息。
3.獲得網站證書之後瀏覽器要做以下工作：
a) 驗證證書的合法性（頒發證書的機構是否合法，證書中包含的網站地址是否與正在訪問的地址一致等），如果證書受信任，則瀏覽器欄裏面會顯示一個小鎖頭，否則會給出證書不受信的提示。
b) 如果證書受信任，或者是用戶接受了不受信的證書，瀏覽器會生成一串隨機數的密碼，並用證書中提供的公鑰加密。
c) 使用約定好的HASH計算握手消息，並使用生成的隨機數對消息進行加密，最後將之前生成的所有信息發送給網站。
4.網站接收瀏覽器發來的數據之後要做以下的操作：
a) 使用自己的私鑰將信息解密取出密碼，使用密碼解密瀏覽器發來的握手消息，並驗證HASH是否與瀏覽器發來的一致。
b) 使用密碼加密一段握手消息，發送給瀏覽器。
5.瀏覽器解密並計算握手消息的HASH，如果與服務端發來的HASH一致，此時握手過程結束，之後所有的通信數據將由之前瀏覽器生成的隨機密碼並利用對稱加密算法進行加密。
這裏瀏覽器與網站互相發送加密的握手消息並驗證，目的是為了保證雙方都獲得了一致的密碼，並且可以正常的加密解密數據，為後續真正數據的傳輸做一次測試。另外，HTTPS一般使用的加密與HASH算法如下：
非對稱加密算法：RSA，DSA/DSS
對稱加密算法：AES，RC4，3DES
HASH算法：MD5，SHA1，SHA256
其中非對稱加密算法用於在握手過程中加密生成的密碼，對稱加密算法用於對真正傳輸的數據進行加密，而HASH算法用於驗證數據的完整性。由於瀏覽器生成的密碼是整個數據加密的關鍵，因此在傳輸的時候使用了非對稱加密算法對其加密。非對稱加密算法會生成公鑰和私鑰，公鑰只能用於加密數據，因此可以隨意傳輸，而網站的私鑰用於對數據進行解密，所以網站都會非常小心的保管自己的私鑰，防止泄漏。
TLS握手過程中如果有任何錯誤，都會使加密連接斷開，從而阻止了隱私信息的傳輸。正是由於HTTPS非常的安全，攻擊者無法從中找到下手的地方，於是更多的是采用了假證書的手法來欺騙客戶端，從而獲取明文的信息，但是這些手段都可以被識別出來，我將在後續的文章進行講述。不過2010年還是有安全專家發現了TLS 1.0協議處理的一個漏洞：http://www.theregister.co.uk/2011/09/19/beast_exploits_paypal_ssl/，實際上這種稱為BEAST的攻擊方式早在2002年就已經被安全專家發現，只是沒有公開而已。目前微軟和Google已經對此漏洞進行了修復。見：http://support.microsoft.com/kb/2643584/en-ushttps://src.chromium.org/viewvc/chrome?view=rev&revision=90643

Socket

一、Socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket本身並不是協議，而是一個調用接口（API），通過Socket，才能使用TCP/IP協議。

二、利用Socket建立網絡連接的步驟

建立Socket連接至少需要一對套接字，其中一個運行於客戶端，稱為ClientSocket ，另一個運行於服務器端，稱為ServerSocket 。

套接字之間的連接過程分為三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，連接確認。

1。服務器監聽：服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字，而是處於等待連接的狀態，實時監控網絡狀態，等待客戶端的連接請求。

2。客戶端請求：指客戶端的套接字提出連接請求，要連接的目標是服務器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，然後就向服務器端套接字提出連接請求。

3。連接確認：當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時，就響應客戶端套接字的請求，建立一個新的線程，把服務器端套接字的描述發給客戶端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式建立連接。而服務器端套接字繼續處於監聽狀態，繼續接收其他客戶端套接字的連接請求。

三、SOCKET連接與TCP連接

創建Socket連接時，可以指定使用的傳輸層協議，Socket可以支持不同的傳輸層協議（TCP或UDP），當使用TCP協議進行連接時，該Socket連接就是一個TCP連接。

四、Socket連接與HTTP連接

由於通常情況下Socket連接就是TCP連接，因此Socket連接一旦建立，通信雙方即可開始相互發送數據內容，直到雙方連接斷開。但在實際網絡應用中，客戶端到服務器之間的通信往往需要穿越多個中間節點，例如路由器、網關、防火墻等，大部分防火墻默認會關閉長時間處於非活躍狀態的連接而導致 Socket 連接斷連，因此需要通過輪詢告訴網絡，該連接處於活躍狀態。

對HTTP、HTTPS、Socket的理解以及三者的關系