作者：赵勇QUIC读起来和Quick很像，但其实真的很快。可以很好的解决应用在传输层和应用层面临的各种需求，包括处理更多的连接、安全、低延迟等。目前在互联网领域，QUIC可以说是刮起了新一代互联网传输协议的风。对于开发者来说，了解QUIC有助于提升对延迟敏感的应用、音视频、购物支付等应用场景的体验。1QUIC有两大优势*0RTT，建立低延迟传输。传统的TLS协议需要二次握手来实现用户数据的传输。第一层包括TCP的三次握手，来回至少需要一次；第二层是TLS协议的握手，需要经过ClienHello和ServerHello的几次握手包才能开始用户数据传输。虽然TLS1.3在TLS握手阶段做了优化，支持在第一个ClientHello包中传输数据，但是TCP握手还是不能保存。QUIC协议摒弃了TCP协议，使用UDP作为底层传输协议，进一步压缩了TCP的三次握手带来的延迟，实现了真正的0RTT。这个优势对于延迟敏感的应用程序非常有吸引力，也为视频应用程序切换到QUIC协议提供了动力。*加密传输大多数互联网公司都非常重视用户的安全和隐私，并不断推动数据的加密传输。这项工作需要两个协议的支持，即HTTP协议和DNS协议。(1)HTTP协议从1.1版本升级到2.0再升级到3.0，本身不涉及加密，只是在延迟问题上做了改进。但是，与HTTP协议关联的TLS协议进行了全时加密，从TLS1.2升级到TLS1.3，不仅增强了加密强度，还大大加密了原本的明文握手。甚至，TLS协议计划在未来对所有握手部分进行加密。(2)DNS协议和HTTP协议也处于关联状态，但HTTP协议中的域名信息难免会被泄露。所以DNS的加密一般会同时进行。目前主流的解决方案是使用TLS进行加密，但是QUIC协议具有类似TLS的加密能力，性能更好。这打破了TLS协议对加密的垄断，成为其最大的竞争对手。2QUIC的使用很多年前，Google和Meta（原Facebook）就对QUIC协议进行了研究，甚至Facebook实现了QUIC的TCP版本。后来他们在研究上分成了两个阵营，一个是谷歌的gQUIC，一个是IETF-QUIC。但最后他们达成了一致，都属于IETF-QUIC阵营，也就是今天QUIC的雏形。作为主要推动者，Google和Facebook旗下的应用程序已经广泛使用QUIC进行通信。那么他们和各大互联网厂商在QUIC上取得了哪些进展呢？谷歌：作为应用广泛的移动操作系统Android，其内置的浏览器组件Webview默认支持QUIC，Chrome及其衍生浏览器也支持QUIC。还有一些与用户生活息息相关的应用，如Youtube、Gmail、Googlemap、GooglePlay等，也会尝试使用QUIC。这些将在支持的场景中默认执行QUIC传输。Facebook：Facebook、Messenger、Instagram、Whatsapp等知名应用与谷歌采用类似的QUIC策略。苹果：苹果在QUIC上的策略没有那么激进，但它已经为QUIC作为未来的趋势做好了准备，包括支持QUIC推出的DoH服务器。此外，Apple在最新的iCloud+PrivateRelay中使用了QUIC作为代理传输协议。CloudFlare：作为CDN厂商，ClouFlare一直在大力推广QUIC的使用，覆盖大量chrome+小站模式的流量，并让这些流量默认使用QUIC。Snapchat：跟随谷歌的脚步，这款流行的聊天软件也大量使用了QUIC。国内互联网厂商：快手和搜狐视频主要使用QUIC传输视频，目前是国内最快的。微信、淘宝、爱奇艺、抖音、百度都在部分流量或部分延迟场景下开启了QUIC。QUIC的使用逐渐成为国内互联网厂商的趋势。3QUIC协议格式经历了长期的演进和两大阵营的研究。QUIC协议有许多分支和变体。这里我们省略一些之前变化的描述，着重介绍当前的情况。目前QUIC协议主要有两个分支版本。gQUIC的一个版本，由Google构建并广泛使用。QUIC的payload内容中只能看到ClientHello包和Rejection包。其他数据包都是加密的，没有秘钥是看不到的。因此，我们先介绍一下曝光的内容。下图是gQUIC的ClientHello包结构，在wireshark中显示IETFQUIC。这是因为两个分支在合并，这部分基本相同，包括包头、CRYPTO和PADDING。header是一些基本信息，重要的是版本号和ConnectionID。CRYPTO包含特定的握手参数，这是与gQUIC和IETFQUIC最大的区别。但它们的功能相似，都提供了握手所需的域名、加密参数等信息。下图是gQUIC中的格式，是谷歌自己定义的：IETFQUIC中的CRYPTO安装了一个TLSClientHello，基本上是直接照搬TLS格式。下图是IETFQUIC的CRYPTO格式。从外部格式来看，这是两个QUIC分支最大的区别：这里介绍了从外部可以看到的格式，并且已经解释了90%。其他部分在Wireshark中都有明确的解释。.另外，最新版本的QUIC（两个分支）使用了EncryptedClientHello机制。前面介绍的ClientHello在流量中处于“加密”状态。它看起来像是一些随机字节，并且只使用了前几个字节。区分不同的QUIC版本。但是这个“加密”的密钥是隐藏在ClientHello包中的，真正的密钥可以当场计算解密。因此，Wireshark能够看??到明文的ClientHello内容。这种“加密”类似于当年的P2P协议。都是为了增加DPI设备的处理难度，最终还是需要CPU的算力。如果CPU算力不够，明文是看不到的。4QUIC交互过程Wireshark提供了QUIC流量的解密功能，可以看到使用秘钥加密前的具体内容。这样我们也可以直观的看到QUIC的交互过程。实际上，QUIC承担了TCP的功能，主要是可靠传输的保障能力。从下图可以看出，内部会发送大量的ACK报文来确认数据已经收到，并在此基础上产生重传等拥塞控制相关的能力。除了可靠传输的保证能力外，QUIC内部还有流机制。每个流都可以认为是一个独立的流，这样QUIC本身就是一个很大的加密传输隧道。QUIC内部实际传输数据的协议一般是HTTP3，这在QUIC和HTTP3之间建立了强绑定。很多时候，人们会将两者视为一回事。Wireshark目前不解析HTTP3，只能看到一些二进制数据。但是HTTP3继承了HTTP2，数据是压缩过的。仅仅几个字节可能是一个巨大的压缩请求的结果。综上所述，QUIC协议是一种融合了多种优秀特性的新型互联网传输协议，顺理成章地成为了各大互联网厂商的新宠。对此，华为还推出了HMSCore网络加速套件——hQUICKit，帮助开发者在应用中快速支持QUIC协议，辅以智能拥塞算法，最终为用户提供更快的连接建立速度和更强的抗丢包能力。和更高的吞吐量。hQUIC适用于游戏、视频通话、在线TV/VOD、VR实时直播等应用场景。其服务优势包括：易于使用：提供简单易用的编程接口，屏蔽网络细节。兼容性：兼容gQUIC协议，支持Cronet接口。提升移动网络体验：提升弱网环境下的用户体验。hQUICKit更多信息请参考：https://developer.huawei.com/...开发指南：https://developer.huawei.com/...更多详情>>访问hQUIC官网华为开发者联盟获取开发指导文档华为移动服务开源仓库地址：GitHub、Gitee关注我们，第一时间了解HMSCore最新技术资讯~
