计算机网络

七层网络

  • 应用层: 针对应用程序的通信服务,大多数文件传输需要第七层
  • 表示层: 加密数据和定义数据格式(ASCII或者二进制)
  • 会话层: 将断开的数据合并,完成回话,则表示层看到的数据是连续的
  • 传输层: TCP、UDP
  • 网络层: IP
  • 链路层: 在单个链路上传输数据
  • 物理层: 传输介质等东西

五层网络

  • 应用层: HTTP,FTP,SMTP,DNS
  • 传输层: TCP,UDP
  • 网络层: IP,ICMP,ARP,RARP,DHCP
  • 链路层:
  • 物理层:

UDP

  • 无连接
  • 包送达的顺序是任意的,因为包可能选择不同的路径
  • UDP发包就行了,能不能到看脸,因此不会重传数据
  • UDP的包会重复, 要是有些不敬业的程序员瞎操作,为了保证数据完整性,每个包都给你发5次,就重复了
  • 无流控制
  • 无拥塞控制

TCP

  • 面向连接,要连接和挂断
  • 可靠的发送,按顺序送达,包丢失重传,包不会重复
  • 接受用缓冲区控制速度
  • 拥塞控制

HTTP下载文件的过程

  • 获得名字所对应的地址(DNS)
  • 和地址对应的服务器建立连接(TCP)
  • 发送获取页面的请求
  • 等待响应
  • 渲染HTML等文件
  • 断开TCP连接

PLT

page load time ,从按下到看见页面的时间,与页面内容有关,与HTTP协议有关、与网络的RTT(Round Trip Time)和带宽有关。

早期的HTTP

早期HTTP/1.0使用单个TCP连接获取一个WEB资源,然后就断开TCP,很容易实现,但性能堪忧。 尽管是访问同一个服务器的不同资源,也要串行,建立了多个TCP,断开了多个TCP,这是很耗时间的。并没有高效使用网络。 每次TCP的连接都将导致三次握手和慢启动,在高RTT的时候,三次握手很慢,在传输大文件的时候慢启动很耗时。

HTTP基本优化

  • 利用缓存和代理来避免传输相同的内容(DNS缓存和网页缓存)
  • 利用CDN让服务器里客户更近
  • 文件压缩后传输

HTTP1.1

  • 改进HTTP协议
  • 并行连接
  • 持久连接: 在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应,减少了建立和关闭连接的消耗和延迟,在HTTP1.1中默认开启长连接keep-alive,一定程度上弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点。
  • 支持range头传输,即只传输文件的某一部分
  • 支持Host域,在HTTP1.0中认为每台服务器都绑定一个唯一的IP地址,因此,请求消息中的URL并没有传递主机名(hostname),HTTP1.0没有host域。
  • 缓存处理: 在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires来做为缓存判断的标准,HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例如Entity tag,If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。
  • 错误码: 在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码,如409(Conflict)表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突;410(Gone)表示服务器上的某个资源被永久性的删除。

HTTPS

  • HTTPS使用CA申请证书,证书一般需要交费
  • HTTPS建立在SSL/TLS上,加密
  • HTTPS使用443端口

SPDY协议

  • 多路复用降低延迟,多个流共享一个tcp,解决了HOL blocking(流水线会因为一个response阻塞导致全部阻塞).

  • 请求优先级,优先响应html,而后是js等

  • header压缩(DEFLATE,即LZ77+哈夫曼编码)

  • 基于HTTPS

  • 服务器推送,若客户端请求了sytle.css,服务器会吧style.js推送给客户端

    参考 https://juejin.cn/post/6844903608635359239

HTTP2.0

  • 基于SPDY
  • 支持明文传输
  • 使用HPACK压缩(和SPDY有一点区别)

并行连接

让浏览器并行HTTP实例,但这导致了网络对突发带宽及丢包率

持久连接

用一个连接处理多个HTTP请求,这时候的多个HTTP请求又可以使用流水线。这个技术被用于HTTP/1.1

持久连接的问题

保持TCP连接多长时间?可能导致更慢。????????????

网页缓存

询问服务器时间戳是否过时。

网页代理

  • 大缓存+安全检查
  • 禁止访问某些网站 缺点:
  • 安全问题,银行不能缓存
  • 动态内容不缓存
  • 大量不常用信息在缓存中

CDN

内容分发网络,服务器就像树根,客户端就像树的叶子,CDN就是中间的东西,从服务器向客户端传输文件的时候,没有必要每次都从根向叶子传输,可能叶子的父亲就拥有正确的文件,直接让他给你传就好了。如下图,客户端4和客户端5先后要一个文件,我们从服务器1传个文件给CDN2,CDN2传给客户端4,当客户端5请求同一个文件的时候,服务器1没有必要再传文件给CDN2了,直接让CDN2给客户端5文件就行了。
graph TB
1((服务器1))--> 2((2))
1((服务器1))-->3((3))
2((2))--> 4((客户端4))
2((2))-->5((客户端5))
3((3))-->6((客户端6))
3((3))-->7((客户端7))

DNS服务器

往往我们访问的网站是www.baidu.com,这个叫名字,他对应的IP为36.152.44.96,这个过程可以使用ping得到,名字到IP是谁为我们在提供服务呢?这时候就出现了DNS服务器,将名字映射为IP,

分布式DNS服务器

这个必须分布式

层次化

DNS服务器就像一棵决策树一样,每一层都在分类,最顶层是Zone,他知道.com, .edu, .net 等DNS服务器在哪, .edu服务器又知道 .washington.edu , .cug.edu , .tingshua.edu在哪, 这样一层一层向下

本地DNS服务器

就是学校、公司的DNS服务器

一个例子

比方一个地大的要找gaia.cs.umass.edu, 他就先找地大的DNS服务器dns.cug.edu.cn, 然后找到Zone,然后找到.edu服务器, 然后去找.umass.edu服务器, 然后去找.cs.umass.edu服务器,最后就找到了gaia.cs.umass.edu,然后就找到IP了。

递归还是非递归

即我问了A,A替我去问B,B回答A,A回答我,这就是递归 我问A,A说不知道并让我去问B,我去问B,B回答我,这就是非递归 显然本地服务器采取递归,其他服务器采取非递归好。

DNS缓存

缓存两天

DNS插入新值

花钱买域名

负载均衡

多个IP地址对应一个名字,即服务端有多个IP,他们共用一个名字,这时候DNS服务器收到询问会轮流指向这些IP地址。

P2P

没有服务器,自组织传输,当规模庞大以后会遇到问题

发布内容很快

当一个文件要发给所有客户端的时候,这个速度是呈现指数增长的。

动机

上传助人,下载助己。你传给我,我就传给你,这样就能合作

分布式哈希表

每个节点只储存一部分数据,从而在整个网络上寻址和储存,这样我们就能找到我们要的文件储存在哪。

BitTorrent协议

将文件划分为小块,利用并行机制快速传输数据。

首先联系分布式哈希表,把自己加入其中,然后会得到一堆端(peers),与不同的端并行传输数据,优先和快的端传输

本身拥有文件但不给别的端传输的端,我们也不给他传文件。

UDP

不可靠传输,Voice-over-IP、DNS、RPC、DHCP??????

UDP头

16位源端口,16位目标端口,16位UDP长度,16位checksum

UDP问题

长度受限制了,我们要将大文件分割成小文件,哪一层来负责?为什么要分为小块?更可靠,但是可能导致后发送的先到达。

不可靠传输的包的问题

  • 丢失
  • 损坏
  • 乱序到达
  • 延时到达
  • 重复包

什么叫可靠?

  • 正确、及时、高效、公正

正确

不丢失、不损坏、不乱序

丢失

包丢失解决方案1

  • 频繁而快速地发送单个包 正确,但效率差,缺乏接收端的反馈,不知道何时停止。

反馈

ACK:收到包了

NACK: 没有收到包(你确定?别人给你发包了吗?) —> 当损坏的时候使用

包丢失解决方案2

收到ACK以前,一直重复发包,好吗? 优化了时间效率,但浪费了带宽。特别是长延时网络。

包丢失解决方案3

发送包以后设置时钟,在这段时间内收到ACK则结束,否则重发,但是时间设置为多少????

多个包的问题

单包方案在局域网不会出现问题,因为距离近,但是在更大的网络呢?效率非常差,带宽利用率过低。

多包的解决方案

使用流水线+滑动窗口,用窗口大小控制链路上包的数量

窗口的目的 限制带宽、限制接收端的缓冲区数量

为什么要限制带宽? 用来拥塞控制

多包的反馈

累加ACK,ACK的时候回馈未收到的包的最小序号

完全ACK,回馈所有未收到的包序号,这个不常用,可能会与累加ACK一起使用

如何检测丢包

累加ACK多次返回同一个值的时候,那个包就丢包了,

如何响应丢包

检测到5号包丢失的时候,包5肯定要重发,包6呢?

GO-BACK-N算法

当检测到5号包丢失的时候,把窗口滑向5,然后重新发送窗口中所有的包。

GO-BACK-N缺点

  • 丢失
  • 顺坏
  • 重排
  • 延时
  • 重复

完全应答ACK

基于窗口,在超时或者多次ACK用一个值后重发。

公正

基于窗口的AIMD,发现丢包以后滑动窗口减半,成功收到ACK后窗口增大1

TCP

TCP传输是一种可靠传输的实现

不可靠传输的问题

  • 包丢失
  • 包损坏
  • 包乱序
  • 包延时
  • 包重复

建立TCP连接

为什么TCP连接需要建立呢? 为了确保网络的可达性。

如何建立连接,为什么是三次握手

考虑这样一个场景,有个人叫C在河边散步,他记得河对面有个人叫S,但是河上雾太大了,他看不清对面。他想和对面的人对话。 既然是你想和对面的人说话,你首先得喊一声吧: "喂喂喂!河对面的S在吗?",这时候可能有多种情况发生,见1,2,3,4

  1. 突然河面上跳出一条大鱼,把你的声音盖住了,S没有听到你的声音。于是对话结束了吗?不你得多试几次。再去喊他,要是每次都被这条该死的鱼给盖住了,那就意味着你的消息无法送达到河对面。对不起,网络连接可能有问题。
  2. 你的声音传了过去,但是被河中间的河神偷偷改变了,于是对面听到"喂喂喂!河对面的S死了吗?",这时候S可能就不高兴了,他尽量分析你的句子的意思,这时候如果他分析出来你想说"喂喂喂!河对面的S在吗?",那就好这等价于下面的情况4,若分析不出,他可能就当你是个傻子说骚话了,就不管你了。
  3. 你的声音传了过去,对面不在,哦豁,这时你可能会再叫他,叫的次数多了就知道叫不通了。
  4. 你的声音传了过去,对面听到了,作为一个礼貌的人,S要回答你的话。他对你说"我S在河对面!",这时候又得看大鱼跳还是不跳了和河神干不干坏事了,如5,6,7,8
  5. 大鱼跳了,S一看自己说话了半天,你不回答他,S就要再次说"我S在河对面!",这就又重复到情况4去了,要是S说了多次你还不回答他,S就不理你了,而你可能还会以为他没有听到你说的"喂喂喂!对面的S在吗?"在不断的尝试。
  6. 河神干坏事了,结果你听到了"我lbw真的没有开挂!",你就得发挥你机智的头脑,把这句话分析为"我S在河对面"。要是分析不出来,和情况5没啥区别,要是分析出来了就进入7,8
  7. 你的声音传了过去,对面听到了,给你说了"我S在河对面!",你也听到了,很多人这就结束了,你是过瘾了,喊S说话,S理了你,但S呢,莫名其妙的有个人叫了自己,自己给他回了话,然后对面就不说话了,这是S可能就在担心,"哎!他听到我说我在河对面了吗?",然后他为了验证自己的担心不是多余的,就一直继续说"我S在河对面!",时间长了S就会想,对面怕不会是个聋子吧。这个交流显然是失败的。
  8. 你的声音传了过去,对面听到了,给你说了"我S在河对面!",你也听到了,这时候为了防止对面认为你是个聋子,你得再给他说一句,"很好很好,我知道你在河对面了",这是有可能发生很多情况,就得看鱼和河神了。 9.要是他俩又干坏事,S要么听不到你说话,认为你是个聋子,要么听见你说骚话,认为你是个傻子,这两种情况他都会不断地多次对你说,"我S在河对面",要不就分析出你说"很好很好,我知道你在河对面了",认为你是个正常人。现在你们都认为对面是正常人了。谈话很愉快。

三次握手携带更多的信息

通常我们在握手的时候,就告诉对面自己的初始包号,然后第二次和第三次握手的时候就能携带ACK数据了。

如何关闭连接,为什么是四次挥手

原理一样的,我们忽略丢包和包损坏,不妨设C要准备去吃饭了,这时候S还在滔滔不绝的讲着他的故事,C对S说,"我要吃饭了",S听到后说"好的,我听到你说你要去吃饭了,但是你先等我把这故事讲完再走",这是C能离开吗?显然不能,他得等着,知道S说"我讲完了",这时候已经挥手了三次了,你还不能走,你得根S说,"我听到你说讲完了"之后才能离开,为什么呢?因为你要是不说的话,对面可能以为你没听到他说的“我讲完了",说一共是挥手4次。

滑动窗口超时问题

多久没有收到ACK才代表着所有的包全部丢失?这个很难确定,我们可以让他自适应

自适应RTT

\[SRTT_n = 0.9*SRTT_{n-1} + 0.1*RTT_n\] 这个代表RTT的期望 \[SVAR_n = 0.9*SVAR_{n-1} + 0.1*|RTT_n-SRTT_n|\] 这个代表RTT的方差 当一个包超过期望+3倍的方差仍未回应ACK,视为丢包

滑动窗口丢包问题

3次ACK,则丢包

流控制

我们一直在想办法加速我们的网络,用到了发送端滑动窗口,但是如果接收端的内存太小,受不起如此快的传输,就只能丢弃后面收到的包,尽管已经收到了,这时候我们常常让接收端告诉发送端自己还剩下多少缓存取,来放慢传输速率,高效利用网络。

拥塞控制

由于网络上各个线路的带宽不同,可能导致拥堵,TCP协议是闭环,通过反馈信息来判断是否拥堵。

AIMD

没有阻塞的时候,滑动窗口大小+1,阻塞的时候除以2,

ACK时钟启动

发送端一次性发送大量的包,然后开始等待ACK,等到一个ACK就发下一个包,这样就能降低丢包和延时??,刚开始会有网络的爆发,后面会平滑

TCP慢启动

使用指数的方式,先发一个包,然后每收到一个ACK,(滑动窗口增大1)发两个包,当拥塞的时候滑动窗口减半。

超时控制

超时以后使用慢启动(AIMD),更好的检测丢包能保证更好的AIMD

快速重传快速恢复

当3次ACK检测丢包后,认为丢包,重传一个段,然后积性减少滑动窗口

为什么是3次

顺序重排也会导致多次ACK

为什么积性减少

消除超时或丢失后的慢启动,因为重传了一个段,可能后面会收到大量的ACK,预先减少滑动窗口,防止拥塞

ECN(Explicit Congestion Notification)

显示拥塞通知,路由器通过队列检测拥塞,标记收影响的包,被标记的包送达时,接收端视为丢失,然后反馈给发送端拥塞消息。

IPv4与IPv6

IPv4使用32位地址,IPv6使用128位地址

早期的地址

前八位为网络地址,后24位为主机地址,人们认为256个网络就足够了

类地址

接下来人们设计了ABCDE类的地址

类别 IP
A类 0******* ******** ******** ********
B类 10****** ******** ******** ********
C类 110***** ******** ******** ********
D类 1110**** ******** ******** ********
E类 11110*** ******** ******** ********

其中的E是不使用的,D是多播的 C类地址太多了,路由器存不下

现在的路由表

  • CIDR = 无类别域间路由
  • 网络和主机地址间的划分是可变的
  • 为了辨认这两个,提出了掩码,IP按位与掩码就是网络
perfix Next Hop
192.24.0.0/19 D
192.24.12.0/22 B

如何寻路?

匹配LCP(最长公共前缀),常用X快速前缀树这个数据结构,链接在这Post not found: X快速前缀树, 通过最佳匹配项,找到应该走的路径即可。

碰到环路

为每一个IP包设置TTL,每一次寻路就让其减少1,减少到0的时候就丢掉这个包。

Traceroute

发送TTL从1开始的包,可以用于网络检测

包太大怎么办

又的路由器low一点,只能收小包,但是到底多大的包才是最合适的?分包会增加丢包率 发现路径的最大传输单位,主机先发一个大包,路由器传输,若出错,返回最大支持的包大小。

ICMP

是IP的伴侣协议,提供转发时发生的错误信息,当路由器遇到错误,就发送一个ICMP给IP源地址

发送拥塞信号

为包打标记,告知主机发生拥塞

如何获得IP地址

过去手动配置,现在使用DHCP

DHCP

向其他节点发放IP地址,提供网络前缀,提供本地路由器地址,提供DNS服务器、时间服务器等 节点只需要在网络上广播,DHCP服务器便会回应。

IPV6

从根本上而言,IPv6不与IPv4兼容,那我们怎么在IPv4网络中发送IPv6的包呢?我们在其包外封装一层IPv4头即可。

NAT

本质上就是将内网地址+端口映射到外网地址+端口

Internal IP:port External IP: port
192.168.1.12:5523 44.25.80.3:1500
192.168.1.13:5523 44.25.80.3:1502
192.168.1.20:5523 44.25.80.3:1505
  • 缺点: 外网无法直接访问内网,需要内网先与外网建立链接
  • 优点: 缓解IP地址压力,易于部署,私密

解决路由器环路

flood

泛洪,由一个节点开始,向四周扩散,flood包最终会发给每个其他节点,于是大家都知道了如何到达第一个节点的路径

学习型交换机

当包到达,查看源ID,已经进入的端口,将其存入路由表,并设置着一项的存活时间,如果不知道要怎么走,就发给所有相邻路由器

解决最短路径问题

分布式bellman-ford算法,记录一个矩阵,D(X,Y,Z)代表从X到Y经过Z的最佳距离,然后跑bellman-ford算法就可以了

毒性逆转

有点复杂了,溜溜球

多径路由

保存最短路dag,转发的时候就能选择多个后继节点发送,进行负载均衡

层次路由

路由到一个区域而不是单个节点,先路由到区域,然后到区域内的IP前缀

策略路由

ISP为客户提供路由服务,客户为ISP付费,ISP内的客户互相路由不付费

就是一串数字

字节计数

每一帧的第一个数字记录了这一帧的长度,很辣鸡,错位就凉凉

字节填充

前后加上特殊flag,就像字符串的写法一样,如abc"abc就写成了"abc"abc",这样做导致flag要转码。

位填充

flag为6个连续的1,发送数据的时候五个连续的1后插入一个0,原理是什么? 编码?下图是一个正常的编码。他只能识别00,01,10,11

graph TB
s((.))--0--> 0((.))
s((.))--1--> 1((.))
1((.)) --0--> 10((10))
1((.)) --1--> 11((11))
0((.)) --0--> 00((00))
0((.)) --1--> 01((01))

这样改进一下呢?(我太菜了mermaid用不好,第一层的1居然在左边)

graph TB
s((.))--0--> 0((.))
s((.))--1--> 1((.))
0((.)) --0--> 00((00))
0((.)) --1--> 01((01))
1((.)) --0--> 10((10))
1((.)) --1--> 11((.))
11((.)) --0--> 110((110))
11((.)) --1--> 111((111))

然后就能识别00,01,10,110,111,我们让111作文分割符,110表示11即可。 为了能让这个更加棒,我们可以把树的高度弄大一点。这里我就不画了。

如何侦错

搞两个拷贝,不同即错。太low了 搞hash check sum,这个很棒 internet校验和 定义函数f(x) = x>=n?f(x%n+x/n):x,n为一个二的幂, check = n-f(sum)-1, 验证: f(check+sum)=n-1,这个是显然的 循环冗余校验 这个就是使用多项式在系数膜2的剩余体系下的除法运算,将得到的模数添加到最后面用于侦错。

如何纠错

汉明码 通常使用二的幂-1对齐,如果我们放入k个检验位,则在最多出现一个错误的情况下可以保护2^k-1个位,为什么?二分!我们讲检验位放在1,2,4,8...等地方,然后使用二进制分类的方式对整个序列进行异或即可。解码的时候重新计算检验位,本质上就是在二分。得到的值位0,表示无错误,否则翻转后的位就是错误位。 卷积码。

侦错还是纠错?

需要根据错误率来选择

多路复用

时分和频分

安全

加密,有两种,对称加密和非对称加密,先用非对称加密,然后用对称加密

加密 = 正确的发送者和完整性

RSA加密

两个大素数p,q相乘得到N,显然\(\phi(N)=\phi(p)\ast\phi(q)=(p-1)\ast(q-1)\),找到两个数e,d满足\(ed\%\phi(N)=1\),这里可以先随便生成一个e,然后利用exgcd算出d,显然e需要与\(\phi(N)\)互质,否则无解。

其中(e,N)为公钥,(d,N)为私钥。

证明\(x^{ed}\%N=x\),如果x与N互质,显然成立,如果x与N不互质,不是一般性,假设\(x=kp\), 则\(x^{ed}\%q=x\%q\), 于是\(x^{ed}=x+tq\),这一步很细节,都知道\(=x\%q+tq\)成立,为什么这样也成立?则\(x^{ed}\%p=(x+tq)\%p=tq\%p=0\),即tq同时是p和q的倍数,于是\(x^{ed}\%N=(x+tq)\%N=x\)

数字签名

和信息一起发送,让别人知道这条信息是自己发的,因为公钥解密后是签名

加速签名

RSA性能不佳,只对摘要签名,摘要是校验和加认证加上时间戳,要不然别人拿着老消息断章取义

无线网安全

防监听,防蹭网

WPA2

WEB安全

监听c/s流量,篡改c/s消息,假冒web服务器

SSL/TLS

浏览器通知服务器自己支持的加密协议,服务器选择协议并告诉浏览器证书,浏览器用CA的公钥鉴别证书,浏览器用公钥加密一个随机数发给服务器,服务器解密后把随机数和加密后的新的对称密钥返回给浏览器,双方开始对称加密。 客户端请求SSL连接,发送一个随机数和客户端支持的加密算法, 服务端回复加密算法,一个随机数,CA证书和签名,公钥 客户端验证CA证书和签名,再生成一个随机数,并用公钥加密,返回给服务端 服务端用私钥解密随机数,现在他应该知道3个随机数,用他们通过一定算法生产对称加密的密钥,然后尝试用这个给客户端发送一个消息来测试密钥

DNS安全

DNS伪装,使用加密。

防火墙

防火墙对每个包,作出决策,接受或丢弃

无状态防火墙

拒绝某些服务、端口、目标

有状态防火墙

允许内部主机连接后接受TCP包

应用层防火墙

查看包内容,进行安全检测

VPN

隧道

IP in IP,在IP外再次封装一层IP实现虚拟链路封包

DoS

畸形包、发送TCP连接请求但不发送接下来的,

IP伪装

将假的源地址放到包上,ISP要干一些事情来预防这种事件

密码学算法

MD5算法和SHA1算法

这是一个哈希函数,他很复杂,取了很多奇怪的数字,然后对数据分段,然后疯狂的加减和各种位运算,这导致了他不可逆

CRC算法

把数据看为一个二进制串,进而把每一位看作系数,于是成了一个多项式f(x),让这个多项式乘以\(x^k\),然后模上g(x),得到余数h(x), 我们传输的时候传输\(F(x)=f(x)*x^k+h(x)\),验证的时候F(x)模g(x)为0即可

置换

这个东西嘿嘿嘿,不是这篇博客的重点,了解一小下叫置换群:) 只要知道置换是可逆的就行了

AES算法

把明文分组,每组128位即16字节 先把一维的message做成一个二维的列优先矩阵[4*4], 然后进行很多轮下述操作

  • 字节置换, 把矩阵的每一个元素查表替换为另一个元素
  • 行位移, 第一行不变,第二行向右移动一个单位,第三行移动两个,以此类推
  • 列混淆,在模群下,让自己乘上一个矩阵A(确保A存在逆元),
  • 轮密钥加,就是异或另一个矩阵B即可 不难发现第四步可以再次异或B复原,第三步可以乘上A的逆复原,第二步可以向左移位复原,第一步可以查表复原,第

DES算法

把明文分组,每组64位即8字节

  • 初始置换, 通过查表的方式,把每一位上的元素替换为另一个位上的元素
  • 加密处理,共16轮,先把64位的数据拆为两个32位的数据L和R,\(L_i=R_{i-1},R_i=L_{i-1}^f(R_{i-1],k_{n-1}})\) k是一个密钥
  • 函数f 第一步,密钥置换 , 用64位的密钥生成16个48位的子密钥,每一轮使用不同的子密钥,使用循环左移生成
  • 函数f 第二步,拓展置换 , 讲32位的R改变位的次序并重复某些位,拓展为48位,
  • 函数f 第三步,S盒替换 , 把48位的R分割为8个6位的小段,对每一个段使用S盒来替换,输出是4位,故而最终R又从48位变成了32位,
  • 函数f 第四步,P盒置换 , 把32位的R再次和初始置换类似的方法置换即可 解密一样的啦

RSA算法

基于大合数难以分解的原理,达到难以破解,基于模群的性质达到加密和解密

ECC算法

一个基于圆锥曲线的算法,非对称加密算法

HPACK

HPACK: 专门为头部设计的压缩算法,使用两个索引表来把头部映射到索引值,一个是静态索引,一个是动态索引

静态索引表: 预先只有少量的值,但是这个表是固定的

动态索引表: 是一个先进先出的队列维护的空间有限的表,每个动态表只针对一个连接,

整形编码: 头+value,如果不够长度,则下一个字节为0+value(x-2^n+1)

字符串编码: H+len+data, 是否曼哈顿+字符串长度+数据, 有两种编码方式,看第一位如果为1就算哈夫曼编码,否则是原串

二进制编码: 然后就开始维护动态表

以太网

以太网是一种计算机局域网技术,工作于链路层,使用MAC地址寻址。

参考

以太网,OSI与TCP/IP

图解SSL/TLS协议

HTTP1.0和HTTP1.1和HTTP2.0的区别