计算机网络
计算机网络
网络模型
各网络层有哪些代表性的协议？
应用层有 HTTP、DNS、FTP，表示层有 SSL、TSL、base64、MIDI、JPEG，会话层有 xxx，传输层则是 TCP、UDP，网络层有 IP，数据链路层 xxx，物理层有以太网协议。
TCP
TCP/IP 是什么？
TCP/IP 协议是一个协议集。TCP/IP 包括了应用层、传输层、网络层、数据链路层和网络层，是一个四层体系结构。各层有代表性的协议有 HTTP、DNS，TLS，IP 和 xxx。
TCP Header 由哪些部分组成？
三次握手具体过程？
从三次握手图示可以发现，仅仅是连接的建立，就需要大量时间消耗。客户端想发送数据，至少要等 1.5xRTT；服务端想发送数据，至少要 2xRTT。
TCP Fast Open 如何优化握手过程？
TFO 规定服务器第一次返回 ACK 时，携带一个用以标志客户端身份的 Cookie。后续客户端发送 SYN 建立连接的时候带上这个 Cookie，服务端确认身份之后，就能直接返回数据了（节约了 1.5 RTT）。
四次挥手的具体过程？
四次挥手如下所示。为什么建立连接要三次，而断开连接要四次请求呢？从图中可以看出，接收到 FIN 请求时，服务端立即返回 ACK 表示收到请求，但是要等自己这边剩余一些工作（可能时未发送完的请求内容）完成之后，才会返回 FIN。
TCP 链接中如果某端出故障了会怎么办？
会通过计时器来保证链接的稳定性。
- 超时重传计时器：对方没有返回 ACK 时，发送方需要重新发送数据。一般计时器的时间选择 2RTT。
- 2MSL 定时器：主动断开连接的一方发送 FIN 后需要等待 2MSL 时间。因为如果服务端没有收到最后一个 ACK，它将重新发送 FIN。
- 保活计时器：每当接收方收到消息，将计时器重设为两小时。计时器到期时，每 75s 发送一次探测报文段，如果连续 10 次都没有被响应则断开连接。
UDP
UDP，即 User Datagram Protocol 用户数据报协议。数据报不保证信息的传达是否到位，所以 UDP 也被普遍称作 Unreliable Datagram Protocol。
- 不保证消息交付
- 不保证交付顺序
- 不跟踪连接状态
- 不需要拥塞控制
HTTP
有哪些常见的状态码？
| 状态码 | 描述 |
|---|---|
| 200 | 成功并返回数据 |
| 301 | 永久转移，重定向 |
| 302 | 临时重定向 |
| 303 | 临时重定向（客户端必须使用 Get 方法重新请求资源） |
| 304 | 资源未修改，可使用缓存 |
| 400 | 请求语法错误 |
| 401 | 要求身份认证 |
| 403 | 请求拒绝 |
| 404 | 资源不存在 |
| 500 | 服务器错误 |
HTTP 报文由哪些部分组成？
请求报文由请求行、请求头、空行和请求数据组成，相应报文类似。
请求报文实例：
相应报文实例：
HTTP 1.1 对比 HTTP 1.0 做了哪些改进？
长链接（keep-alive）、断点续传、HTTP 缓存。
HTTP 缓存分几种？
分强缓存和协商缓存：Expires、Cache-Control、Last-Modified、Etag。
TODO，https://imweb.io/topic/55c6f9bac222e3af6ce235b9
强缓存和协商缓存的主要区别是？
强缓存是一但匹配就无条件使用缓存，而面对协商缓存的资源，浏览器需要向服务端发请求，对比资源是否变更，并依靠服务端的响应来判断是否使用缓存。如果资源同时应用了强缓存和协商缓存，那么浏览器优先使用强缓存。
no-store 和 no-cache 的区别？
no-store 告诉客户端每次都在服务器取最新的资源。no-cache 也要求每次都要重新请求，但服务器可能返回 304 告诉客户端资源未改变。
HTTP2 的改进在哪里？
HTTP/2 主要包含以下几个方面的变化，显著增强了性能，也增加了安全性。
- 二进制分帧层
- 头部压缩（HPACK、Huffman）
- 多路复用
- 服务端推送
二进制分帧层是在应用层（HTTP）和传输层（TCP、UDP）之间新增的一个层级关系。二进制分帧层将传输的 HTTP 消息分割为更小的帧，并采用二进制格式编码传输。帧分为头部帧和消息帧。这意味着 HTTP/2 请求的所有内容都是二进制传输的。
HTTP 头部被转为帧之前，会通过维护一个表结构，通过序号记录已发送的键值对。这是一种索引算法，叫 HPACK。具体的表结构分静态表和动态表，静态表给一些常用的头部标号了号，直接使用就好，动态表则是根据发送的内容动态确定的记号。需要被发送具体内容会被哈夫曼编码以减小体积。
多路复用是指，多个 HTTP 请求可以在同一个 TCP 连接中并行传输。这和 HTTP 1.1 的 Connection：keep-alive 不同，keep-alive 虽然复用 TCP 连接，但是多个响应之间是串行的。
建立连接后，双方通过交换 SETTING 帧，以确认双向的流量窗口控制大小。然后开始发送帧。帧可以在一个连接中根据优先级发送，或是被乱序发送，响应方也能乱序接收。由于流是双向的，只要服务端 SETTING 帧设置的流量窗口大小不为 0，服务端可按照同源策略推送资源给客户端。
见：HTTP/2 和 HTTP/1.X 相比的新特性、HTTP/2 协议之头部压缩
HTTP3 相比 HTTP2 改变了什么东西？
HTTP3 使用全新的传输层协议 QUIC，实现了 H2 中的流式传输（HTTP2）、多路复用（TCP）、流量控制（TCP）以及可靠性（TCP）等内容，其网络层协议应用的是 UDP 而不是 TCP，本意是用来解决 TCP 建立链接需要 1.5 RTT 延迟的问题。这种改善在移动端更加有效。
TLS
TLS 是一种混合式加密系统，同时使用对称加密和非对称加密。它使用非对称加密以加密对称加密所需的密钥。它有多个版本。TLS 1.3 是一种比起 TLS1.2 而言更清晰、更快速、更安全的现代化安全协议。TLS 1.2 有两点问题：1. 包括 POODLE 在内的众多可行漏洞；2. 性能低。为了改善这些问题，IETF 在 2013 年，着手 TLS 1.3 的讨论，主要改进：
- 减少握手时间
- 加密更多的握手
- 改善跨协议攻击的弹性
- 删除遗留特征
经过 4 年的争论。最终，形成了 RFC 8446 规范。
TLS 1.2 的缺陷
TLS 1.2 使用的加密方式有缺陷。其中，非对称加密有如 RSA 和 Diffie-Hellman 协议。
RSA
RSA 不保证前向保密。即，如果有人记录了加密对话，然后获取服务器的 RSA 私钥，他们可以将对话解密。而攻击者可能只需 HeartBleed 漏洞（缓存区过读）就可以顺利窃取私钥。
Diffie-Hellman
Diffie-Hellman 的缺陷在于，协议的某些参数不安全，且能够被操纵设置；不安全的参数能导致加密更容易被破解。
对称加密缺陷
TLS 1.2 的对称加密使用的 CBC 模式密码和流式密码也有缺陷。
Downgrade Attack
由于 TLS 1.2 握手协商密钥的部分没有加密。所以中间人可以拦截客户端的请求，选择发送方和接收方都支持的弱密码，伪造请求。
0-RTT
TLS 1.3 中，通讯双方可以得到一个“恢复主密钥”的密钥，用于从中断的连接中直接恢复通讯。但是有被拦截导致重放攻击的风险。
HTTPS
Links
TODO，深入理解 HTTPS 原理、过程与实践
HTTPS 的握手过程是怎样的？
总的来说是一个非对称加密+对称加密的过程。客户端通过一个随机数加上服务器的公钥来生成预主密钥，然后双方再通过 Client Hello 和 Server Hello 时的两个随机数生成会话密钥。生成预主密钥的过程是非对称加密的，因为只有服务端用私钥才能解得客户端的随机数。而之后使用会话密钥主要是出于性能考虑。
CA 怎么解决中间人问题？
CA 主要是用来防范服务器端返回 Server Hello 前就和客户端提供了假的公钥。CA 是一个可信的第三方机构，客户端想要服务器的公钥，需要从 CA 获得。CA 返回公钥以及数字签名。客户端只要拿到公钥后根据 CA 公钥对其计算获得摘要，再将摘要和签名进行对比，就能知道是否拿到了可信的公钥。
数字签名是什么？
数字签名是只有信息发送者才能产生的一段文本，信息接收方可以通过签名计算出接受到的文本是否经过了修改。如果我要发送 A，我会用私钥将 A 进行加密获得 B，并把 A 和 B 同时发送过去。B 就是数字签名。因为我的公钥是公开的，所以接受方可以通过使用我的公钥去计算 A，如果获得和 B 一致的结果，那么说明信息没有被篡改。
攻防
HTTPS 降级攻击的原理是什么？
客服端与服务端协商加密协议的过程当中，如果攻击者拦截了客户端（或操控客户端）并代替它向服务端协商使用仅支持有漏洞的协议。如果服务端同意了，那么建立连接后，攻击者就能使用该协议的已知漏洞的破解手段，去破解通讯内容了。
SYN 攻击的基本原理是什么？
SYN 洪水攻击是 DDOS 攻击中最常见的攻击类型。攻击者向服务器发送大量伪造的 TCP 连接请求，而源 IP 是伪造的。由于服务器收不到伪造源回应的 ACK 数据包，就会不断重发。一般应对方式是：减少重发次数、使用 SYN Cookie、增加 backlog 队列长度、限制 SYN 并发数。
请求头加 CSRF 参数为什么能防止 CSRF 攻击？
跨站请求伪造是攻击者通过在钓鱼站点发起被钓网站请求（如图片地址），以达到攻击目的。防御方式一般有两种：
- 使用 SameSite Cookie，禁用第三方 Cookie
- 在请求头中加入 CSRF Token，这样攻击者使用钓鱼站点发起请求时，由于不能设置请求头，所以请求在服务端会被拒绝
CDN
CDN 有什么好处？
对页面加载而言，CDN 可以减少请求时间、突破浏览器同域的 TCP 并发数、节约 Cookie 带宽。
浏览器
URL 由哪些部分组成？
协议头、域名、端口、目录、文件名（index.html）、页面锚、参数。
怎么做跨域？
用代理服务器、CORS、iFrame 或者 WebSocket 都可以。
服务器可以忽略同源限制；WebSocket 和 CORS 不受同源影响；iFrame 需要浏览器加载一个跨域页面，然后和主页面用 postMessage 或者哈希监听的方式通信，让 iFrame 中的脚本代替主页面发送请求。
正向代理和反向代理的区别是？
正向代理为用户服务，反向代理为服务器服务，分别对应“VPN”和“负载均衡”的概念。
CORS 运作流程是怎样的？
CORS 即跨域资源共享机制。浏览器在请求资源前通过携带 Origin 字段的 OPTIONS 请求向服务器索取设置有 Access-Control-Allow-Methods、Access-Control-Allow-Headers、Access-Control-Allow-Origin 的响应。在得到响应的允许后再继续发送请求。
什么是私有网络请求攻击？
在内网域名向 localhost 发起请求就算一种私有网络请求。而恶意代码通过向比浏览器当前浏览页面的域名 IP 更私密的 IP 地址发起请求，以达到获取信息或攻击手段的方式就是私有网络请求攻击。
自 Chrome 96 后， Chrome 开始实施私有网络控制策略，需要部署以下两个请求头以解除控制：Access-Control-Request-Private-Network: true 和 Access-Control-Allow-Private-Network: true
见：Chrome 重大更新，CORS 增加了两个新的请求头？ | code 秘密花园