TCP快速打开(英语:TCP Fast Open,简称TFO)是对电脑网络中传输控制协议(TCP)连接的一种简化握手手续的拓展,用于提高两端点间连接的打开速度。

它通过握手开始时的SYN包中的TFO cookie(一个TCP选项)来验证一个之前连接过的客户端。如果验证成功,它可以在三次握手最终的ACK包收到之前就开始发送数据,这样便跳过了一个绕路的行为,更在传输开始时就降低了延迟。这个加密的Cookie被存储在客户端,在一开始的连接时被设定好。然后每当客户端连接时,这个Cookie被重复返回。[1]

此Cookie通常采用一种分组密码,私钥由伺服器根据客户端的IP地址保存,生成一个第三方难以仿冒的消息认证码标签,即便第三方可以伪造源IP地址或从其他IP地址制造到同一个伺服器的连接。尽管使用了加密技术来生成cookie,但TFO并不着眼于提供比它所替换的三次握手有更多的安全性,并且不对所产生的TCP连接提供任何形式的加密保护或端点身份认证。它的目的不是为了抵挡中间人攻击。

这个协议最早提出于2011年[2] 并在2012年2月时已为一个IETF互联网草案,[3] 这项规范最终在2014年12月作为RFC 7413发布。[4]

过程

  1. 客户端发送SYN数据包,该数据包包含Fast Open选项,且该选项的Cookie为空,这表明客户端请求Fast Open Cookie;
  2. 支持TCP Fast Open的伺服器生成Cookie,并将其置于SYN-ACK数据包中的Fast Open选项以发回客户端;
  3. 客户端收到SYN-ACK后,缓存Fast Open选项中的Cookie。

实施TCP Fast Open

以下描述假定客户端在此前的TCP连接中已完成请求Fast Open Cookie的过程并存有有效的Fast Open Cookie。

  1. 客户端发送SYN数据包,该数据包包含数据(对于非TFO的普通TCP握手过程,SYN数据包中不包含数据)以及此前记录的Cookie;
  2. 支持TCP Fast Open的伺服器会对收到Cookie进行校验:如果Cookie有效,伺服器将在SYN-ACK数据包中对SYN和数据进行确认(Acknowledgement),伺服器随后将数据递送至相应的应用程式;否则,伺服器将丢弃SYN数据包中包含的数据,且其随后发出的SYN-ACK数据包将仅确认(Acknowledgement)SYN的对应序列号;
  3. 如果伺服器接受了SYN数据包中的数据,伺服器可在握手完成之前发送数据;
  4. 客户端将发送ACK确认伺服器发回的SYN以及数据,但如果客户端在初始的SYN数据包中发送的数据未被确认,则客户端将重新发送数据;
  5. 此后的TCP连接和非TFO的正常情况一致。

注:客户端在请求并存储了Fast Open Cookie之后,可以不断重复TCP Fast Open直至伺服器认为Cookie无效(通常为过期)。[4]

实现

TFO的实现包括:

  • TFO的IPv4支持在3.6(客户端)和3.7(服务端)版本中被合并进Linux内核主线[5][6][7]。IPv6伺服器的TFO支持被合并进入3.16版本。[8]
  • FreeBSD自10.3版本[9](支持服务端)和12.0版本(支持客户端)开始支持TFO[10]

替代品

TCP快速打开(TFO)类似一项1994年被称作T/TCPRFC 1644)的提议,但由于它未考虑安全原因而存在漏洞,所以未被广泛使用。

参见

参考文献

Wikiwand in your browser!

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.

Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.