计算机网络学习（2）

HTTPS 协议

由于 HTTP 协议使用明文在互联网传送数据，易被不法分子监听和截获。我们又引入了 HTTPS 协议取而代之，默认端口 443。

HTTPS 协议在应用层下方增加了 SSL 层，使用 TLS 协议来加密和解密数据包，这样在互联网上传送的数据将经过加密。

加密方式

1. 建立连接后的数据交互采用对称加密：加密密钥和解密密钥相同。

2. 建立连接时协商密钥采用非对称加密：加密密钥和解密密钥不同，两个密钥互相能解密对方的加密内容。

   服务器会公开一个非对称加密密钥（公钥），并保留一个非对称加密码密钥（私钥）。

证书认证

服务器公钥由数字认证机构 CA 统一认证。CA 会用自己的私钥加密服务器公钥和相应信息，生成数字证书。在客户端向 CA 查询时将证书发送给客户端核对。

CA 根证书（包含公钥）存储在用户的浏览器中，访问网址时会自动比对服务器公钥。

1. 客户端向服务器发送信息：请求连接，说明自己支持的加密算法，并给出随机数 A。
2. 服务器向客户端发送信息：同意连接请求，确认合适的加密算法，并给出数字证书和随机数 B。
3. 客户端向 CA 核对数字证书，确认有效后得到服务器公钥。

建立连接

1. 客户端向服务器发送公钥加密信息：给出随机数 C。
2. 服务器通过私钥解密信息，对信息 Hash 得到数字签名；然后向客户端发送私钥加密信息：返回数字签名。
3. 客户端通过公钥解密信息，核对数字签名，确认服务器收到随机数 C。

之后双方就可以按照约定的对称加密方法，使用三个随机数生成的密钥进行数据交互。

HTTP 通信

Java 程序执行 HTTP 通信的类定义在 java.net 包内，使用时需进行导入。

基本通信方式：创建连接对象 》设置连接参数和请求属性 》建立连接并发送请求 》读取响应内容 》关闭连接

创建连接对象

• URL 类：标记定向资源所在位置，如果格式错误则抛出 IOException。

• URLConnection 类：读取和写入 URL 类定向的资源，在 HTTP 协议中常用 HttpURLConnection 子类。

URL myUrl = new URL("https://www.baidu.com");
HttpURLConnection myCon = (HttpURLConnection)myUrl.openConnetcion();Copy to clipboardErrorCopied

配置连接

设置请求参数

myCon.setRequestMethod("POST");         // 设置连接方法（默认使用GET）

myCon.setDoInput(true);                 // 允许进行字符流输入: myCon.getInputStream().read();
myCon.setDoOutput(true);                // 允许进行字符流输出: myCon.getOutputStream().write();

myCon.setRequestMethod(1000);           // 设置最长建立连接时间，若超时则抛出 SocketTimeoutException
myCon.setRequestMethod(1000);           // 设置最长数据读取时间，若超时则抛出 SocketTimeoutExceptionCopy to clipboardErrorCopied

设置请求属性

// 设置版本
myCon.setRequestProperty("version", "1.2.3");            
// 设置浏览器类型（常用于爬虫伪装）
myCon.setRequestProperty("user-agent", "Mozilla/5.0 (compatible;  Windows NT 5.1;SV1)");
// 设置发送文本类型
myCon.setRequestProperty("Content-Type", "application/json;charset=utf-8");Copy to clipboardErrorCopied

连接并发送请求

• connect 方法：建立连接并发送请求.
• getOutputStream 方法：关闭输出流时自动建立连接并发送输出流请求.

myCon.connect();

OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(myCon.getOutputStream());
out.write(str);                  
out.close();Copy to clipboardErrorCopied

获取响应数据

获取响应头信息

myCon.getResponseCode();        // 获取响应码（200为连接成功，404为未找到）
myCon.getHeaderField();         // 获取响应头字段
Copy to clipboardErrorCopied

获取响应内容

• getContent 方法：获取响应内容。
• getInputStream 方法：输入流获取响应内容，响应表明发送了错误则抛出 IOException。

myCon.getContent(); 

BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(myCon.getInputStream()));
while ((str = in.readLine()) != null) {
    System.out.println(str);
}
in.close();Copy to clipboardErrorCopied

关闭连接

myCon.disconnect();