http和https协议

一、HTTP协议

1.简介

　　HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写, 是用于从万维网（WWW:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

　　HTTP协议就是服务器（Server）和客户端（Client）之间进行数据交互/传输数据的一种形式。我们可以将Server 和 Client进行拟人化，该协议就是 Server 和 Client 这两伙伴间指定的一种交互沟通方式。

超文本传输协议（英文：Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。HTTP是万维网的数据通信的基础。HTTP有很多应用，但最著名的是用于web浏览器和web服务器之间的双工通信。

通常，由HTTP客户端发起一个请求，创建一个到服务器指定端口（默认是80端口）的TCP连接。HTTP服务器则在那个端口监听客户端的请求。一旦收到请求，服务器会向客户端返回一个状态，比如"HTTP/1.1 200 OK"，以及返回的内容，如请求的文件、错误消息、或者其它信息。　　

2.工作原理

　　　HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端，通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求，向客户端发送响应信息。遵从相同的协议，就可以进行会话，进行数据交互/通讯。

HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面，以及服务器如何把Web页面传送给客户端。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文，请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。

3.特点

(1) 基于TCP/IP

　　http协议是基于TCP/IP协议之上的应用层协议。

(2) 基于请求－响应模式

　　HTTP协议规定,请求从客户端发出,最后服务器端响应该请求并返回。换句话说,肯定是先从客户端开始建立通信的,服务器端在没有接收到请求之前不会发送响应。

(3) 无状态保存

　　HTTP是一种不保存状态,即无状态(stateless)协议。HTTP协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。也就是说在HTTP这个级别,协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理。　　

（4）无连接

　　无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

4.HTTP 请求/响应的步骤：

（1）客户端连接到Web服务器
一个HTTP客户端，通常是浏览器，与Web服务器的HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接。例如，http://www.luffycity.com。

（2）发送HTTP请求
通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。

（3）服务器接受请求并返回HTTP响应
Web服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。

（4）释放连接TCP连接
若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接;若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;

（5）客户端浏览器解析HTML内容
客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML，根据HTML的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示。

在浏览器地址栏键入URL，按下回车之后会经历以下流程：

浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;
解析出 IP 地址后，根据该 IP 地址和默认端口 80，和服务器建立TCP连接;
浏览器发出读取文件(URL中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求，该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;
服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的 html 文本发送给浏览器;
释放 TCP连接;
浏览器将该 html 文本并显示内容;

5.HTTP之URL

　　HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。URL是一种特殊类型的URI，包含了用于查找某个资源的足够的信息。URL,全称是Uniform Resource Locator,中文叫统一资源定位符, 是互联网上用来标识某一处资源的地址。

超文本传输协议（HTTP）的统一资源定位符将从因特网获取信息的五个基本元素包括在一个简单的地址中：

传送协议。
层级URL标记符号(为[//],固定不变)
访问资源需要的凭证信息（可省略）
服务器。（通常为域名，有时为IP地址）
端口号。（以数字方式表示，若为HTTP的默认值“:80”可省略）
路径。（以“/”字符区别路径中的每一个目录名称）
查询。（GET模式的窗体参数，以“?”字符为起点，每个参数以“&”隔开，再以“=”分开参数名称与数据，通常以UTF8的URL编码，避开字符冲突的问题）
片段。以“#”字符为起点。锚点

以 http://www.aspxfans.com:8080/news/index.asp?boardID=5&ID=24618&page=1#name 为例，介绍下普通URL的各部分组成

　　- 协议部分：该URL的协议部分为“http：”，这代表网页使用的是HTTP协议。在Internet中可以使用多种协议，如HTTP，FTP等等本例中使用的是HTTP协议。在"HTTP"后面的“//”为分隔符

　　- 域名部分：该URL的域名部分为“www.aspxfans.com”。一个URL中，也可以使用IP地址作为域名使用；

　　- 端口部分：跟在域名后面的是端口，域名和端口之间使用“:”作为分隔符。端口不是一个URL必须的部分，如果省略端口部分，将采用默认端口；

　　- 虚拟目录部分：从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止，是虚拟目录部分。虚拟目录也不是一个URL必须的部分。本例中的虚拟目录是“/news/”

　　- 文件名部分：从域名后的最后一个“/”开始到“？”为止，是文件名部分，如果没有“?”, 则是从域名后的最后一个“/”开始到“#”为止，是文件部分，如果没有“？”和“#”，那么从域名后的最后一个“/”开始到结束，都是文件名部分。本例中的文件名是“index.asp”。文件名部分也不是一个URL必须的部分，如果省略该部分，则使用默认的文件名；

　　- 锚部分：从“#”开始到最后，都是锚部分。本例中的锚部分是“name”。锚部分也不是一个URL必须的部分；

　　- 参数部分：从“？”开始到“#”为止之间的部分为参数部分，又称搜索部分、查询部分。本例中的参数部分为“boardID=5&ID=24618&page=1”。参数可以允许有多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符。

6.HTTP请求方法

HTTP/1.1协议中共定义了八种方法（也叫“动作”）来以不同方式操作指定的资源：

GET

　　向指定的资源发出“显示”请求。使用GET方法应该只用在读取数据，而不应当被用于产生“副作用”的操作中，例如在Web Application中。其中一个原因是GET可能会被网络蜘蛛等随意访问。

HEAD

　　与GET方法一样，都是向服务器发出指定资源的请求。只不过服务器将不传回资源的本文部分。它的好处在于，使用这个方法可以在不必传输全部内容的情况下，就可以获取其中“关于该资源的信息”（元信息或称元数据）。

POST

　　向指定资源提交数据，请求服务器进行处理（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求本文中。这个请求可能会创建新的资源或修改现有资源，或二者皆有。

PUT

　　向指定资源位置上传其最新内容。

DELETE

　　请求服务器删除Request-URI所标识的资源。

TRACE

　　回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。

OPTIONS

　　这个方法可使服务器传回该资源所支持的所有HTTP请求方法。用'*'来代替资源名称，向Web服务器发送OPTIONS请求，可以测试服务器功能是否正常运作。

CONNECT

　　HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。通常用于SSL加密服务器的链接（经由非加密的HTTP代理服务器）。

注意事项：

方法名称是区分大小写的。当某个请求所针对的资源不支持对应的请求方法的时候，服务器应当返回状态码405（Method Not Allowed），当服务器不认识或者不支持对应的请求方法的时候，应当返回状态码501（Not Implemented）。
HTTP服务器至少应该实现GET和HEAD方法，其他方法都是可选的。当然，所有的方法支持的实现都应当匹配下述的方法各自的语义定义。此外，除了上述方法，特定的HTTP服务器还能够扩展自定义的方法。例如PATCH（由 RFC 5789 指定的方法）用于将局部修改应用到资源。

http请求协议与响应协议

http协议包含由浏览器发送数据到服务器需要遵循的请求协议与服务器发送数据到浏览器需要遵循的请求协议。用于HTTP协议交互的信被为HTTP报文。请求端(客户端)的HTTP报文做请求报文,响应端(服务器端)的做响应报文。HTTP报文本身是由多行数据构成的字文本。

请求头是key value形式，请求头和请求数据之间有2个是为了做区分

get请求是没有请求数据的,post请求才有

请求方式: get与post请求

GET提交的数据会放在URL之后，以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连，如EditBook?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的数据放在HTTP包的请求体中.
GET提交的数据大小有限制（因为浏览器对URL的长度有限制），而POST方法提交的数据没有限制.
GET与POST请求在服务端获取请求数据方式不同。

　　一般情况下，浏览器为我们自动生成请求行和请求头部, 响应数据在response里面，浏览器会自动解释响应

6.HTTP之Request：

　　客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下组成部分：

　　　　报文头：存储的是该请求的一些主要说明，服务器据此获取客户端的信息。

　　　　　常见的请求头：

　　　　　　　　accept:浏览器通过这个头告诉服务器，它所支持的数据类型

　　　　　　　　Accept-Charset: 浏览器通过这个头告诉服务器，它支持哪种字符集
　　　　　　　　Accept-Encoding：浏览器通过这个头告诉服务器，支持的压缩格式
　　　　　　　　Accept-Language：浏览器通过这个头告诉服务器，它的语言环境
　　　　　　　　Host：浏览器通过这个头告诉服务器，想访问哪台主机
　　　　　　　　If-Modified-Since: 浏览器通过这个头告诉服务器，缓存数据的时间
　　　　　　　　Referer：浏览器通过这个头告诉服务器，客户机是哪个页面来的防盗链
　　　　　　　　Connection：浏览器通过这个头告诉服务器，请求完后是断开链接还是何持链接
　　　　　　　　X-Requested-With: XMLHttpRequest 代表通过ajax方式进行访问

　　　　　　　　User-Agent：请求载体的身份标识

　　　　报文体：常被叫做请求体，请求体中存储的是将要传输/发送给服务器的数据信息。

7.HTTP之Response：

　　　服务器回传一个HTTP响应到客户端的响应消息包括以下组成部分：

　　状态码：以“清晰明确”的语言告诉客户端本次请求的处理结果。HTTP的响应状态码由5段组成：

　　　　　　1xx 消息，一般是告诉客户端，请求已经收到了，正在处理，别急...；

　　　　　　2xx 处理成功，一般表示：请求收悉、我明白你要的、请求已受理、已经处理完成等信息；

　　　　　　3xx 重定向到其它地方。它让客户端再发起一个请求以完成整个处理；

　　　　　　4xx 处理发生错误，责任在客户端，如客户端请求一个不存在的资源，客户端未被授权等；

　　　　　　5xx 处理发生错误，责任在服务端，如服务端抛出异常，路由出错，HTTP版本不支持等。

　　响应头：响应的详情展示。常见的相应头信息：

　　　　Location: 服务器通过这个头，来告诉浏览器跳到哪里
　　　　Server：服务器通过这个头，告诉浏览器服务器的型号
　　　　Content-Encoding：服务器通过这个头，告诉浏览器，数据的压缩格式
　　　　Content-Length: 服务器通过这个头，告诉浏览器回送数据的长度
　　　　Content-Language: 服务器通过这个头，告诉浏览器语言环境
　　　　Content-Type：服务器通过这个头，告诉浏览器回送数据的类型
　　　　Refresh：服务器通过这个头，告诉浏览器定时刷新
　　　　Content-Disposition: 服务器通过这个头，告诉浏览器以下载方式打数据
　　　　Transfer-Encoding：服务器通过这个头，告诉浏览器数据是以分块方式回送的
　　　　Expires: -1 控制浏览器不要缓存
　　　　Cache-Control: no-cache
　　　　Pragma: no-cache

　　响应体：根据客户端指定的请求信息，发送给客户端的指定数据

二、HTTPS协议

　　HTTPS (Secure Hypertext Transfer Protocol)安全超文本传输协议，HTTPS是在HTTP上建立SSL加密层，并对传输数据进行加密，是HTTP协议的安全版。加密安全版的HTTP协议。

HTTPS的工作原理

我们都知道了HTTPS能够加密信息，以免敏感信息被第三方获取，所以很多银行网站或电子邮箱等安全级别较高的服务都会采用HTTPS协议
客户端在使用HTTPS方式与WEB服务器通信时有以下几个步骤:

1. 客户使用https的URL访问web服务器，要求与web服务器建立SSL连接
2. web服务器收到客户端请求后，会将网站的证书信息（证书中包含公钥）传送一份给客户端
3. 客户端的浏览器与WEB服务器开始协商SSL连接的安全等级，也就是信息加密的等级
4. 客户端的浏览器根据双方同意的安全等级，建立会话秘钥，然后利用网站的公钥将会话秘钥加密，并传送给网站
5. web服务器利用自己的私钥解密出会话秘钥
6. web服务器利用会话秘钥加密与客户端之间的通信

HTTPS的优点

尽管HTTPS并非绝对安全，掌管根证书的机构、掌握加密算法的组织同样可以进行中间人形式的攻击，但HTTPS仍是现行架构下最安全的解决方案，主要有以下好处：

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、改变，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。
4. 谷歌曾在2014年8月份调整搜索引擎算法，并称“比起同等HTTP网站，采用HTTPS加密的网站在搜索结果中的排名将会更高”

HTTPS的缺点

虽然说HTTPS有很大的优势，但其相对来说，还是存在不足之处的：

1. HTTPS协议握手阶段比较费时，会使页面的加载时间延长近50%，增加10%到20%的耗电；
2. HTTPS连接缓存不如HTTP高效，会增加数据开销和功耗，甚至已有的安全措施也会因此而受到影响；
3. SSL证书需要钱，功能越强大的证书费用越高，个人网站、小网站没有必要一般不会用。
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. HTTPS协议的加密范围也比较有限，在黑客攻击、拒绝服务攻击、服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。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采用的加密技术

SSL加密技术（密文和秘钥一起传送）

　　SSL采用的加密技术叫做“共享密钥加密”，也叫作“对称密钥加密”，这种加密方法是这样的，比如客户端向服务器发送一条信息，首先客户端会采用已知的算法对信息进行加密，比如MD5或者Base64加密，接收端对加密的信息进行解密的时候需要用到密钥，中间会传递密钥，（加密和解密的密钥是同一个），密钥在传输中间是被加密的。这种方式看起来安全，但是仍有潜在的危险，一旦被窃听，或者信息被挟持，就有可能破解密钥，而破解其中的信息。因此“共享密钥加密”这种方式存在安全隐患：

非对称秘钥加密技术（服务器制定加密规则，客户端传送密文，服务端解密）

　　“非对称加密”使用的时候有两把锁，一把叫做“私有密钥”，一把是“公开密钥”，使用非对象加密的加密方式的时候，服务器首先告诉客户端按照自己给定的公开密钥进行加密处理，客户端按照公开密钥加密以后，服务器接受到信息再通过自己的私有密钥进行解密，这样做的好处就是解密的钥匙根本就不会进行传输，因此也就避免了被挟持的风险。就算公开密钥被窃听者拿到了，它也很难进行解密，因为解密过程是对离散对数求值，这可不是轻而易举就能做到的事。

　　但是非对称秘钥加密技术也存在如下缺点：

　　1）如何保证接收端向发送端发出公开秘钥的时候，发送端确保收到的是预先要发送的，而不会被挟持。只要是发送密钥，就有可能有被挟持的风险。　　

　　2）非对称加密的方式效率比较低，它处理起来更为复杂，通信过程中使用就有一定的效率问题而影响通信速度

https的证书机制（防伪标识，确认是服务端制定的加密规则）

　　在上面我们讲了非对称加密的缺点，其中第一个就是公钥很可能存在被挟持的情况，无法保证客户端收到的公开密钥就是服务器发行的公开密钥。此时就引出了公开密钥证书机制。数字证书认证机构是客户端与服务器都可信赖的第三方机构。证书的具体传播过程如下：

　　1）服务器的开发者携带公开密钥，向数字证书认证机构提出公开密钥的申请，数字证书认证机构在认清申请者的身份，审核通过以后，会对开发者申请的公开密钥做数字签名（防伪标识），然后分配这个已签名的公开密钥，并将密钥放在证书里面，绑定在一起

　　2）服务器将这份数字证书发送给客户端，因为客户端也认可证书机构，客户端可以通过数字证书中的数字签名来验证公钥的真伪，来确保服务器传过来的公开密钥是真实的。一般情况下，证书的数字签名是很难被伪造的，这取决于认证机构的公信力。一旦确认信息无误之后，客户端就会通过公钥对报文进行加密发送，服务器接收到以后用自己的私钥进行解密。