http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解

时间:2023-12-23 11:29:14

1.1 TCP是什么?

  TCP是Tranfer Control Protocol的简称,TCP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议。通过TCP协议传输,得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建立连接,以便在TCP协议的基础上进行通信,当一个socket(通常都是server socket)等待建立连接时,另一个socket可以要求进行连接,一旦这两个socket连接起来,它们就可以进行双向数据传输,双方都可以进行发送或接收操作。 
  首先来看看OSI的七层模型: 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解 
  在OSI七层模型中,每一层的作用和对应的协议如下: 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解 
  要进行更深层次的剖析,就需要了解并熟记TCP协议的数据格式和每个字段的含义: 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解

  • Source Port和Destination Port:分别占用16位,表示源端口号和目的端口号;用于区别主机中的不同进程,而IP地址是用来区分不同的主机的,源端口号和目的端口号配合上IP首部中的源IP地址和目的IP地址就能唯一的确定一个TCP连接;
  • Sequence Number:用来标识从TCP发端向TCP收端发送的数据字节流,它表示在这个报文段中的的第一个数据字节在数据流中的序号;主要用来解决网络报乱序的问题;
  • Acknowledgment Number:32位确认序列号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号,因此,确认序号应当是上次已成功收到数据字节序号加1。不过,只有当标志位中的ACK标志(下面介绍)为1时该确认序列号的字段才有效。主要用来解决不丢包的问题;
  • Offset:给出首部中32 bit字的数目,需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。这个字段占4bit(最多能表示15个32bit的的字,即4*15=60个字节的首部长度),因此TCP最多有60字节的首部。然而,没有任选字段,正常的长度是20字节;
  • TCP Flags:TCP首部中有6个标志比特,它们中的多个可同时被设置为1,主要是用于操控TCP的状态机的,依次为URG,ACK,PSH,RST,SYN,FIN。每个标志位的意思如下: 
    URG:此标志表示TCP包的紧急指针域(后面马上就要说到)有效,用来保证TCP连接不被中断,并且督促中间层设备要尽快处理这些数据; 
    • ACK:此标志表示应答域有效,就是说前面所说的TCP应答号将会包含在TCP数据包中;有两个取值:0和1,为1的时候表示应答域有效,反之为0;
    • PSH:这个标志位表示Push操作。所谓Push操作就是指在数据包到达接收端以后,立即传送给应用程序,而不是在缓冲区中排队;
    • RST:这个标志表示连接复位请求。用来复位那些产生错误的连接,也被用来拒绝错误和非法的数据包;
    • SY**N:表示同步序号,用来建立连接**。SYN标志位和ACK标志位搭配使用,当连接请求的时候,SYN=1,ACK=0;连接被响应的时候,SYN=1,ACK=1;这个标志的数据包经常被用来进行端口扫描。扫描者发送一个只有SYN的数据包,如果对方主机响应了一个数据包回来 ,就表明这台主机存在这个端口;但是由于这种扫描方式只是进行TCP三次握手的第一次握手,因此这种扫描的成功表示被扫描的机器不很安全,一台安全的主机将会强制要求一个连接严格的进行TCP的三次握手;
    • FIN: 表示发送端已经达到数据末尾,也就是说双方的数据传送完成,没有数据可以传送了,发送FIN标志位的TCP数据包后,连接将被断开。这个标志的数据包也经常被用于进行端口扫描。
  • Window:窗口大小,也就是有名的滑动窗口,用来进行流量控制;这是一个复杂的问题,这篇博文中并不会进行总结的;

1.2 应用

  当对网络通讯质量有要求的时候,比如:整个数据要准确无误的传递给对方,这往往用于一些要求可靠的应用,比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议,POP、SMTP等邮件传输的协议。在日常生活中,常见使用TCP协议的应用如下:浏览器,用的HTTPFlashFXP,用的FTPOutlook,用的POP、SMTPPutty,用的Telnet、SSHQQ文件传输.

1.3 三次握手是什么?

  TCP是面向连接的,无论哪一方向另一方发送数据之前,都必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,连接是通过三次握手进行初始化的。三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP窗口大小信息。 
  (1)第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=x,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。 
   (2)第二次握手:Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack (number )=x+1,随机产生一个值seq=y,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。 
  (3)第三次握手:Client收到确认后,检查ACK是否为Client发送的seq+1,即x+1;如果正确则将标志位ACK置为1,ack=y+1,并将该数据包发送给Server。Server检查ack是否为Server发送的seq+1,即y+1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解

1.4 为什么要三次握手?

  概括:为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端,因而产生错误。 
  具体:client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server,本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是client再次发出的一个新的连接请求,于是就向client发出确认报文段,同意建立连接。假设不采用“三次握手”,那么只要server发出确认,新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬server的确认,也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立,并一直等待client发来数据。这样,server的很多资源就白白浪费掉了。采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况,client不会向server的确认发出确认;server由于收不到确认,就知道client并没有要求建立连接。

1.5 四次分手?

  当客户端和服务器通过三次握手建立了TCP连接以后,当数据传送完毕,肯定是要断开TCP连接的啊。那对于TCP的断开连接,这里就有了神秘的“四次分手”。 
  (1)第一次分手:客户端设置seq=x,向服务端发送一个FIN报文段;此时,主机1进入FIN_WAIT_1状态;这表示客户端没有数据要发送给服务端了; 
  (2)第二次分手:服务端收到了客户端发送的FIN=1,向客户端回复ACK=1,ack=收到的seq+1=x+1,然后客户端进入FIN_WAIT_2状态;服务端告诉客户端,在等待自己去关闭连接; 
  (3)第三次分手:服务端向客户端发送FIN=1,设置seq=y,请求关闭连接,同时服务端进入LAST_ACK状态; 
  (4)第四次分手:客户端收到服务端发送的FIN,向服务端发送ACK=1,ack=收到的seq+1=y+1,然后主机1进入TIME_WAIT状态;服务端收到客户端的ACK报文段以后,就关闭连接;此时,客户端等待2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,客户端也关闭连接。 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解

1.6 为什么要四次分手?

  TCP是全双工模式,当客户端发出FIN报文段时,表示客户端没有数据要发送了,告诉服务端它的数据已经全部发送完毕了,这时客户端还可以接受来自服务端的数据。当服务端返回ACK报文段时,表示它已经知道客户端没有数据发送了,但是服务端还是可以发送数据到客户端的。当服务端也发送了FIN报文段时,这时表示服务端也没有数据要发送了,就告诉客户端它也没有数据要发送了,就会中断这次TCP连接。 
  如果要正确的理解四次分手的原理,就需要了解四次分手过程中的状态变化: 
  (1)FIN_WAIT_1: 表示等待服务端的FIN报文。当Socket在ESTABLISHED状态时,客户端想主动关闭连接,向服务端发送了FIN报文,Socket进入到FIN_WAIT_1状态。(客户端) 
  (2)CLOSE_WAIT:表示服务端在等待自己去关闭连接。当客户端关闭一个Socket后发送FIN报文给服务端,会回应一个ACK报文给客户端,Socket进入到CLOSE_WAIT状态。(服务端) 
  (3)FIN_WAIT_2:当服务端回应ACK报文后,Socket进入到FIN_WAIT_2状态,表示半连接,即服务端要求close连接,还告诉客户端,我暂时还有数据需要传送给你(ACK信息),稍后再关闭连接。(客户端) 
  (4)LAST_ACK: 表示服务端在发送FIN报文后,最后等待客户端的ACK报文。(服务端) 
  (5)TIME_WAIT: 表示收到了对方的FIN报文,并发送出了ACK报文,就等2MSL后即回到CLOSED状态。如果FIN_WAIT1状态下,收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时,可以直接进入到TIME_WAIT状态,而无须经过FIN_WAIT_2状态。(客户端) 
  (6)CLOSED: 表示连接中断。当服务端收到ACK报文后,Socket进入到CLOSED状态。(服务端) 
参考链接:为什么要三次握,要四次分手

为什么要四次分手

那四次分手又是为何呢?TCP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议。TCP是全双工模式,这就意味着,当主机1发出FIN报文段时,只是表示主机1已经没有数据要发送了,主机1告诉主机2,它的数据已经全部发送完毕了;但是,这个时候主机1还是可以接受来自主机2的数据;当主机2返回ACK报文段时,表示它已经知道主机1没有数据发送了,但是主机2还是可以发送数据到主机1的;当主机2也发送了FIN报文段时,这个时候就表示主机2也没有数据要发送了,就会告诉主机1,我也没有数据要发送了,之后彼此就会愉快的中断这次TCP连接。如果要正确的理解四次分手的原理,就需要了解四次分手过程中的状态变化。

  • FIN_WAIT_1: 这个状态要好好解释一下,其实FIN_WAIT_1FIN_WAIT_2状态的真正含义都是表示等待对方的FIN报文。而这两种状态的区别是:FIN_WAIT_1状态实际上是当SOCKET在ESTABLISHED状态时,它想主动关闭连接,向对方发送了FIN报文,此时该SOCKET即进入到FIN_WAIT_1状态。而当对方回应ACK报文后,则进入到FIN_WAIT_2状态,当然在实际的正常情况下,无论对方何种情况下,都应该马上回应ACK报文,所以FIN_WAIT_1状态一般是比较难见到的,而FIN_WAIT_2状态还有时常常可以用netstat看到。(主动方)
  • FIN_WAIT_2:上面已经详细解释了这种状态,实际上FIN_WAIT_2状态下的SOCKET,表示半连接,也即有一方要求close连接,但另外还告诉对方,我暂时还有点数据需要传送给你(ACK信息),稍后再关闭连接。(主动方)
  • CLOSE_WAIT:这种状态的含义其实是表示在等待关闭。怎么理解呢?当对方close一个SOCKET后发送FIN报文给自己,你系统毫无疑问地会回应一个ACK报文给对方,此时则进入到CLOSE_WAIT状态。接下来呢,实际上你真正需要考虑的事情是察看你是否还有数据发送给对方,如果没有的话,那么你也就可以 close这个SOCKET,发送FIN报文给对方,也即关闭连接。所以你在CLOSE_WAIT状态下,需要完成的事情是等待你去关闭连接。(被动方)
  • LAST_ACK: 这个状态还是比较容易好理解的,它是被动关闭一方在发送FIN报文后,最后等待对方的ACK报文。当收到ACK报文后,也即可以进入到CLOSED可用状态了。(被动方)
  • TIME_WAIT: 表示收到了对方的FIN报文,并发送出了ACK报文,就等2MSL后即可回到CLOSED可用状态了。如果FINWAIT1状态下,收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时,可以直接进入到TIME_WAIT状态,而无须经过FIN_WAIT_2状态。(主动方)
  • CLOSED: 表示连接中断。

http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解

1.7 抓包分析三次握手和四次挥手

(1)抓包工具对比

  • Wireshark使用WinPCAP作为接口,直接与网卡进行数据报文交换。所以它能显示信息。
  • Fiddler其实是一个代理服务器,所有的服务请求会从其流过。所所以他能查看和操作一些待转发的数据。

(2)参考链接 
wireshark抓包详细图文教程-具体观察三次握手和四次挥手

2 详解UDP

2.1 UDP是什么?

  UDP是User Datagram Protocol的简称,是一种无连接的协议,每个数据报都是一个独立的信息,包括完整的源地址或目的地址,它在网络上以任何可能的路径传往目的地,因此能否到达目的地,到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

2.2 应用

  当对网络通讯质量要求不高的时候,要求网络通讯速度能尽量的快,这时就可以使用UDP。比如,日常生活中,常见使用UDP协议的应用如下:QQ语音QQ视频TFTP。

2.3 TCP与UDP的区别

http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解

2.4 为什么UDP比TCP快

  • TCP需要三次握手
  • TCP有拥塞控制,控制流量等机制
  • 对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽,因此TCP传输的效率不如UDP高。

2.5 为什么TCP比UDP可靠

  • TCP是面向有连接的,建立连接之后才发送数据;而UDP则不管对方存不存在都会发送数据。
  • TCP有确认机制,接收端每收到一个正确包都会回应给发送端。超时或者数据包不完整的话发送端会重传。UDP没有,因此可能丢包。

3 详解HTTP

3.1 HTTP是什么?

  HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol ),是一个应用层协议,由请求和响应构成,是一个标准的客户端服务器模型,是Web联网的基础,也是手机联网常用的协议之一,HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。 
  HTTP连接最显著的特点是:客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。

3.2 HTTP协议如何使用TCP连接

模拟TCP/HTTP关系的就是:电话/人,先连接,后通信的模式。

3.3 HTTP请求报文结构

(1)HTTP请求报文格式 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解 
(2)HTTP请求报文内容详解 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解

  • 请求行:由3部分组成,分别为:请求方法、URL(见备注1)以及协议版本,之间由空格分隔。
    • 请求方法,GET和POST是最常见的HTTP方法,除此以外还包括DELETE、HEAD、OPTIONS、PUT、TRACE。
    • 为请求对应的URL地址,它和报文头的Host属性组成完整的请求URL,
    • 协议名称及版本号,协议版本的格式为:HTTP/主版本号.次版本号,常用的有HTTP/1.0和HTTP/1.1。
  • 请求头部,报文头包含若干个属性,格式为“属性名:属性值”,服务端据此获取客户端的信息。 请求头部的最后会有一个空行,表示请求头部结束,接下来为请求正文。 
    http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解
  • 请求正文,可选部分,比如GET请求就没有请求正文。它将一个页面表单中的组件值通过param1=value1¶m2=value2的键值对形式编码成一个格式化串,它承载多个请求参数的数据。

(3) 生活例子 
  快到中午了,张三丰不想去食堂吃饭,于是打电话叫外卖:老板,我要一份[鱼香肉丝],要12:30之前给我送过来哦,我在江湖湖公司研发部,叫张三丰。 
  这里,你要[鱼香肉丝]相当于HTTP报文体,而“12:30之前送过来”,你叫“张三丰”等信息就相当于HTTP的报文头。它们是一些附属信息,帮忙你和饭店老板顺利完成这次交易。

3.4 HTTP响应报文结构

(1)HTTP响应报文格式 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解 
(2)HTTP响应报文例子 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解 
  状态行:由3部分组成,分别为:协议版本,状态码,状态码描述。状态代码:为3位数字,200~299的状态码表示成功,300~399的状态码指资源重定向,400~499的状态码指客户端请求出错,500~599的状态码指服务端出错(HTTP/1.1向协议中引入了信息性状态码,范围为100~199),常见如下: 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解 
  响应头部,常见如下: 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解

3.5 HTTP中get和post的区别

(1) GET-从指定的服务器中获取数据。使用GET方法时,查询字符串(键值对)被附加在URL地址后面一起发送到服务器:/test/demo_form.jsp?name1=value1&name2=value2,特点:

  • GET请求主要用以获取数据;
  • GET执行效率略高。
  • GET请求有长度限制,提交的数据最多只能是1024字节;
  • GET请求能够被缓存、会保存在浏览器的浏览记录中、请求的URL能够保存为浏览器书签;

(2) POST-提交数据给指定的服务器。使用POST方法时,查询字符串在POST信息中单独存在,和HTTP请求一起发送到服务器,特点:

  • POST请求主要用以提交数据给指定的服务器;
  • POST执行效率低;
  • POST请求没有长度限制;
  • POST更加安全;
  • POST请求不能被缓存下来、不会保存在浏览器浏览记录中、请求的URL无法保存为浏览器书签;

3.6 HTTP1.1与1.0的区别

  在HTTP1.0版本,默认使用的是“短连接”(那时候是Web诞生初期,网页相对简单,“短连接”的问题不大);到了1995年底开始制定 HTTP1.1草案的时候,网页已经开始变得复杂,这时候再用短连接的方式,效率太低下了,所以在HTTP1.1中,默认采用的是“Keep-Alive”的方式,即是“长连接”。在请求头部加入了这行代码:Connection:keep-alive,即是“长连接”;TCP连接在发送后将仍然保持打开状态,于是浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间,还节约了网络带宽。

3.7 HTTP2.0与1.1的区别

  HTTP2.0中新的二进制分帧层将HTTP消息分解为互不依赖的帧,然后乱序发送,最后在另一端按照每个包重新组装,就实现了一个连接上有多个请求和响应,从而带来了巨大的性能提升: 
http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解 
(1)一个连接可以并行发起多个请求和响应; 
(2)并行交错的发送请求、发送响应,请求之间、响应之间户不影响; 
(3)消除不必要的延迟,从而减少页面加载时间。

4 详解Socket

4.1 套接字(socket)概念

  套接字(socket)是对TCP/IP协议的封装,是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API),通过Socket,我们才能使用TCP/IP协议。它是网络通信过程中端点的抽象表示,包含进行网络通信必须的五种信息:连接使用的协议,本地主机的IP地址,本地进程的协议端口,远地主机的IP地址,远地进程的协议端口。

4.2 利用Socket建立网络连接的步骤

  建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket ;另一个运行于服务器端,称为ServerSocket 。套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。 
  (1)服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。 
  (2)客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。 
  (3)连接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。

4.3 Socket连接与TCP连接

  创建Socket连接时,可以指定使用的传输层协议,Socket可以支持不同的传输层协议(TCP或UDP),当使用TCP协议进行连接时,该Socket连接就是一个TCP连接。

4.4 Socket连接与HTTP连接

  比喻说:HTTP是轿车,提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket是发动机,提供了网络通信的能力。 
  由于通常情况下Socket连接就是TCP连接,因此Socket连接一旦建立,通信双方即可开始相互发送数据内容,直到双方连接断开。但在实际网络应用中,客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点,例如路由器、网关、防火墙等,大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连,因此需要通过轮询告诉网络,该连接处于活跃状态。 
  HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式,在请求时需要先建立连接,接着需要客户端向服务器发出请求后,服务器端才能回复数据。 
  很多情况下,需要服务器端主动向客户端推送数据,保持客户端与服务器数据的实时与同步。此时若双方建立的是Socket连接,服务器就可以直接将数据传送给客户端;若双方建立的是HTTP连接,则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端,因此,客户端定时向服务器端发送连接请求,不仅可以保持在线,同时也是在“询问”服务器是否有新的数据,如果有就将数据传给客户端。

4.5 参考链接

socket连接和http连接的区别 
TCP/IP、Http、Socket的区别

4 详解HTTPS

4.1 HTTPS概念

  HTTPS协议 = HTTP协议 + SSL/TLS协议,在HTTPS数据传输的过程中,需要用SSL/TLS对数据进行加密和解密,需要用HTTP对加密后的数据进行传输,由此可以看出HTTPS是由HTTP和SSL/TLS一起合作完成的。 
  SSL的全称是Secure Sockets Layer,即安全套接层协议,是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。SSL协议在1994年被Netscape发明,后来各个浏览器均支持SSL,其最新的版本是3.0。 
  TLS的全称是Transport Layer Security,即安全传输层协议。在TLS与SSL3.0之间存在着显著的差别,主要是它们所支持的加密算法不同,所以TLS与SSL3.0不能互操作。虽然TLS与SSL3.0在加密算法上不同,但是在我们理解HTTPS的过程中,我们可以把SSL和TLS看做是同一个协议。

4.2 HTTPS加密的过程

http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解 
图片来源于:图解HTTPS 
  一个HTTPS请求实际上包含了两次HTTP传输,可以细分为8步: 
(1)客户端向服务器发起HTTPS请求,连接到服务器的443端口。 
(2)服务器端有一个密钥对,即公钥和私钥,服务器端保存着私钥,不能将其泄露,公钥可以发送给任何人。 
(3)服务器发送了一个SSL证书给客户端,SSL 证书中包含的具体内容有:证书的发布机构CA、证书的有效期、公钥、证书所有者、签名。 
(4)客户端收到服务器端的SSL证书之后,验证服务器发送的数字证书的合法性,如果发现发现数字证书有问题,那么HTTPS传输就无法继续。如果数字证书合格,那么客户端会生成一个随机值,这个随机值就是用于进行对称加密的密钥;然后用公钥对对称密钥进行加密,变成密文。至此,HTTPS中的第一次HTTP请求结束。 
(5)客户端会发起HTTPS中的第二个HTTP请求,将加密之后的客户端密钥发送给服务器。 
(6)服务器接收到客户端发来的密文之后,会用自己的私钥对其进行非对称解密,解密之后的明文就是对称密钥,然后用对称密钥对数据进行对称加密。 
(7)服务器将加密后的密文发送给客户端。 
(8)客户端收到服务器发送来的密文,用对称密钥对其进行对称解密,得到服务器发送的数据。这样HTTPS中的第二个HTTP请求结束,整个HTTPS传输完成。

  第三步中,当客户端接收到服务器的数字证书的时候,会进行如下验证: 
(1)首先客户端会用设备中内置的CA的公钥尝试解密数字证书,如果所有内置的CA的公钥都无法解密该数字证书,说明该数字证书不是由一个全球知名的CA签发的,这样客户端就无法信任该服务器的数字证书。 
(2)如果有一个CA的公钥能够成功解密该数字证书,说明该数字证书就是由该CA的私钥签发的。 
(3)还需要检查客户端当前访问的服务器的域名是与数字证书中提供的“颁发给”这一项吻合,以及检查数字证书是否过期等。

4.3 HTTP与HTTPS的区别

  • HTTPS加密传输协议,HTTP明文传输协议;
  • HTTPS需要用SSL证书,HTTP不用;
  • HTTPS比HTTP更加安全搜索引擎更友;
  • HTTPS标准端口443,HTTP标准端口80;
  • HTTPS基于传输层,HTTP基于应用层;
  • HTTPS浏览器显示绿色安全锁HTTP没显示。 
    http协议tcp协议ip协议三次握手四次挥手,为什么三次握手,为什么四次挥手,sockete套接字理解

4.4 HTTPS参考链接

HTTPS 理论基础及其在 Android 中的最佳实践 
HTTPS 原理详解 
聊聊HTTPS和SSL/TLS协议 
深入理解HTTPS协议 
HTTPS加密原理

5 一次完整的HTTP请求所经历的7个步骤

  • 1、建立TCP/IP连接 
    在HTTP工作开始之前,客户端与服务器通过TCP三次握手建立连接。
  • 2、客户端向服务器发送HTTP请求行 
    建立了TCP连接,客户端向服务器发送HTTP请求行,例如:GET/sample/hello.jsp HTTP/1.1 。
  • 3、客户端发送请求头和请求体 
    客户端向服务器发送请求头信息、请求体内容,最后客户端会发送一空白行表示客户端请求完毕。
  • 4、服务器应答响应行 
    服务器会做出应答,表示对客户端请求的应答, 状态行:HTTP/1.1 200 OK 。
  • 5、服务器向客户端发送响应头信息 
    服务器向客户端发送头信息后,它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束。
  • 6、服务器向客户端发送响应包体 
    接着,服务器以Content-Type响应头信息所描述的格式向客户端发送响应包——所请求的实际数据。
  • 7、 服务器关闭TCP连接 
    如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码:Connection:keep-alive ,TCP连接在发送后将仍然保持打开状态,客户端可以继续通过相同的连接发送请求。

6 其他参考链接

Java 篇 
HTTP请求行、请求头、请求体详解 
HTTP请求、响应报文格式 
一次完整的HTTP请求所经历的7个步骤 
http.png