HTTPS中的TLS和TCP能同时握手吗

  • 一般情况下,不管 TLS 握手次数如何,都得先经过 TCP 三次握手后才能进行

  • 因为 HTTPS 都是基于 TCP 传输协议实现的,得先建立完可靠的 TCP 连接才能做 TLS 握手的事情。

  • 「HTTPS 中的 TLS 握手过程可以同时进行三次握手」对不对呢?

    • 是可能发生的,但是需要在特定的条件下才可能发生,如果没有说任何前提条件,说这句话就是在耍流氓。

      • 客户端和服务端都开启了 TCP Fast Open 功能,且 TLS 版本是 1.3;

      • 客户端和服务端已经完成过一次通信。

    • 什么是 TCP Fast Open?

      • 常规的情况下,如果要使用 TCP 传输协议进行通信,则客户端和服务端通信之前,先要经过 TCP 三次握手后,建立完可靠的 TCP 连接后,客户端才能将数据发送给服务端。

      • TCP 的第一次和第二次握手是不能够携带数据的,而 TCP 的第三次握手是可以携带数据的,因为这时候客户端的 TCP 连接状态已经是 ESTABLISHED,表明客户端这一方已经完成了 TCP 连接建立。

      • TCP Fast Open 是为了绕过 TCP 三次握手发送数据,在 Linux 3.7 内核版本之后,提供了 TCP Fast Open 功能,这个功能可以减少 TCP 连接建立的时延。

      • 要使用 TCP Fast Open 功能,客户端和服务端都要同时支持才会生效。

      • 开启了 TCP Fast Open 功能,想要绕过 TCP 三次握手发送数据,得建立第二次以后的通信过程。

      • 第一次客户端和服务端通信的时候,还是需要正常的三次握手流程。随后,客户端就有了 Cookie 这个东西,它可以用来向服务器 TCP 证明先前与客户端 IP 地址的三向握手已成功完成。

    • TLSv1.3

      • TLSv1.3 握手过程只需 1-RTT 的时间,它到整个握手过程

        • TCP 连接的第三次握手是可以携带数据的,如果客户端在第三次握手发送了 TLSv1.3 第一次握手数据,是不是就表示「HTTPS 中的 TLS 握手过程可以同时进行三次握手」?。

          • 不是的,因为服务端只有在收到客户端的 TCP 的第三次握手后,才能和客户端进行后续 TLSv1.3 握手。
        • TLSv1.3 还有个更厉害到地方在于会话恢复机制,在重连 TLvS1.3 只需要 0-RTT

    • TCP Fast Open + TLSv1.3

      • 在第二次以后到通信过程中,客户端可以绕过三次握手直接发送数据,而且服务端也不需要等收到第三次握手后才发送数据。

      • 如果 HTTPS 的 TLS 版本是 1.3,那么 TLS 过程只需要 1-RTT。

      • 因此如果「TCP Fast Open + TLSv1.3」情况下,在第二次以后的通信过程中,TLS 和 TCP 的握手过程是可以同时进行的。

      • 如果基于 TCP Fast Open 场景下的 TLSv1.3 0-RTT 会话恢复过程,不仅 TLS 和 TCP 的握手过程是可以同时进行的,而且 HTTP 请求也可以在这期间内一同完成。

    • 总结

      • HTTPS 是先进行 TCP 三次握手,再进行 TLSv1.2 四次握手
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