揭秘HTTPS报文格式：深入了解加密通信的构成与原理
一、引言
随着互联网技术的不断发展，网络安全问题日益突出。
为了保障数据传输的安全性和隐私，HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）加密通信逐渐成为网络传输的标准。
本文将详细解析HTTPS报文格式，深入了解加密通信的构成与原理，帮助读者更好地理解网络安全领域的核心技术。
二、HTTPS概述
HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。
它是在HTTP（Hypertext Transfer Protocol）基础上通过SSL（Secure Sockets Layer）或TLS（Transport Layer Security）协议提供加密和安全保障。
HTTPS将数据传输分为明文和加密两部分，确保了数据的完整性和机密性。
三、HTTPS报文格式
HTTPS报文格式包括明文报文和加密报文两部分。
在建立SSL/TLS连接之前，客户端和服务器之间会交换一些报文以确定使用的加密算法、证书等信息。
一旦连接建立，数据将以加密形式传输。
以下是HTTPS报文的主要组成部分：
1. 记录层协议报文：记录层协议负责对应用层数据进行封装和解析。记录层协议报文包括类型、版本、长度、片段偏移量等信息。这些报文用于维护连接状态和数据传输。
2. 握手报文：在建立SSL/TLS连接时，客户端和服务器会进行一系列的握手过程。握手报文包括客户端问候、服务器问候、证书交换等信息。这些报文用于验证身份、协商加密算法等。
3. 应用层数据报文：当连接建立后，客户端和服务器之间传输的应用层数据将以加密形式传输。应用层数据报文包括HTTP请求和响应等。这些报文承载了实际的网页内容、图片、视频等数据。
四、加密通信的构成与原理
HTTPS加密通信的构成主要包括以下几个部分：
1. 证书与公钥基础设施（PKI）：PKI是公钥加密技术的一种基础设施，用于管理数字证书。证书是一种电子文档，用于验证网站的身份。在HTTPS通信中，服务器通过证书向客户端证明自己的身份，确保通信的安全性。
2. 加密算法与密钥协商：在握手过程中，客户端和服务器会协商使用哪种加密算法以及密钥交换方式。双方会交换支持的加密算法列表，最终选择一种共同的算法进行通信。密钥协商的目的是生成共享密钥，用于加密和解密数据。
3. 数据加密与解密：一旦连接建立，客户端和服务器之间的数据将以加密形式传输。数据加密过程中，数据会经过特定的加密算法进行转换，生成无法识别的密文。接收方通过共享密钥和相应的解密算法，将密文还原为原始数据。
4. 数据完整性保护：HTTPS还提供了数据完整性保护机制，确保数据在传输过程中未被篡改。通过MAC（Message Authentication Code）等技术，对报文进行校验，确保数据的完整性和真实性。
五、结论
本文详细解析了HTTPS报文格式和加密通信的构成与原理。
通过了解HTTPS的工作流程和加密机制，我们可以更好地理解网络安全领域的核心技术。
随着网络安全问题的日益突出，掌握HTTPS等加密通信技术对于保障网络安全具有重要意义。
网络结构中,星型拓扑结构环行,总线型拓扑结构,各有什么特点
目前大多数LAN使用的拓扑结构有3种: ① 星行拓扑结构; ② 环行拓扑结构; ③ 总线型拓扑结; 1.星型拓扑结构 星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话都属于这种结构，如图3所示。
其中,图3(a)为电话网的星型结构,图3(b)为目前使用最普遍的以太网(Ethernet)星型结构,处于中心位置的网络设备称为集线器,英文名为Hub。
这种结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。
由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。
端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信但这种结构非常不利的一点是,中心系统必须具有极高的可靠性,因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。
对此中心系统通常采用双机热备份,以提高系统的可靠性。
这种网络拓扑结构的一种扩充便是星行树,如图4所示。
每个Hub与端用户的连接仍为星型,Hub的级连而形成树。
然而,应当指出,Hub级连的个数是有限制的,并随厂商的不同而有变化。
还应指出,以Hub构成的网络结构,虽然呈星型布局,但它使用的访问媒体的机制却仍是共享媒体的总线方式。
2.环型网络拓扑结构 环型结构在LAN中使用较多。
这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有端用户连成环型,如图5所示。
这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。
环行结构的特点是,每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,但总是以单向方式操作。
于是,便有上游端用户和下游端用户之称。
例如图5中,用户N是用户N+1的上游端用户,N+1是N的下游端用户。
如果N+1端需将数据发送到N端，则几乎要绕环一周才能到达N端。
环上传输的任何报文都必须穿过所有端点,因此,如果环的某一点断开,环上所有端间的通信便会终止。
为克服这种网络拓扑结构的脆弱,每个端点除与一个环相连外，还连接到备用环上,当主环故障时,自动转到备用环上。
3.总线拓扑结构 总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，如图6所示。
使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。
在点到点链路配置时,这是相当简单的。
如果这条链路是半双工操作，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。
在一点到多点方式中,对线路的访问依靠控制端的探询来确定。
然而，在LAN环境下,由于所有数据站都是平等的,不能采取上述机制。
对此，研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听多路访问,英文缩写成CSMA/CD。
这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点。
缺点是一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权。
媒体访问获取机制较复杂。
尽管有上述一些缺点,但由于布线要求简单,扩充容易,端用户失效、增删不影响全网工作,所以是LAN技术中使用最普遍的一种。
https和http的区别？
HTTP 属于超文本传输协议，用来在 Internet 上传送超文本，而 HTTPS 为安全超文本传输协议，在 HTTPS 基础上拥有更强的安全性，简单来说 HTTPS 是 HTTP 的安全版，是使用 TLS/SSL 加密的 HTTP 协议。
超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息，HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此，HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如：信用卡号、密码等支付信息。
为了解决HTTP协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议HTTPS，为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。
一、HTTP和HTTPS的基本概念
HTTP：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。
HTTPS：是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。
HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。
二、HTTP与HTTPS有什么区别？
HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全，为了保证这些隐私数据能加密传输，于是网景公司设计了SSL（Secure Sockets Layer）协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密，从而就诞生了HTTPS。
简单来说，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。
HTTPS和HTTP的区别主要如下：
1、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。
2、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。
3、http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。
4、http的连接很简单，是无状态的；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，比http协议安全。
三、HTTPS的工作原理
我们都知道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，如图所示。
（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，建立会话密钥，然后利用网站的公钥将会话密钥加密，并传送给网站。
（5）Web服务器利用自己的私钥解密出会话密钥。
（6）Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。
四、HTTPS的优点
尽管HTTPS并非绝对安全，掌握根证书的机构、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，主要有以下几个好处：
（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”。
五、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。
六、http切换到HTTPS
如果需要将网站从http切换到https到底该如何实现呢？
这里需要将页面中所有的链接，例如js，css，图片等等链接都由http改为https。
例如：改为，这里虽然将http切换为了https，还是建议保留http。
所以我们在切换的时候可以做http和https的兼容，具体实现方式是，去掉页面链接中的http头部，这样可以自动匹配http头和https头。
例如：将改为//。
然后当用户从http的入口进入访问页面时，页面就是http，如果用户是从https的入口进入访问页面，页面即使https的。
计算机网络的简答题，TCP是怎样提供可靠服务的？参加《计算机网络》第五版 谢希仁的教材的停等协议 ARQ
TCP是有链接服务，先建立物理链接，在传输数据。
停止等待协议就是：数据报文发送完成之后，发送方等待接收方的状态报告，如果状态报告报文发送成功，发送后续的数据报文，否则重传该报文。
