Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

Einführung in HTTP

Das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) ist ein fundamentales Protokoll im World Wide Web, das die Kommunikation zwischen Webbrowsern und Webservern ermöglicht und regelt. Es wurde ursprünglich von Tim Berners-Lee und seinem Team am CERN entwickelt und im Jahr 1991 veröffentlicht. HTTP ist ein zustandsloses, anwendungsbezogenes Protokoll, das auf dem Client-Server-Modell basiert. Es erlaubt den Austausch von Hypertext-Dokumenten, die typischerweise in HTML (Hypertext Markup Language) verfasst sind, und wird in der Regel über das Transmission Control Protocol (TCP) transportiert.

Funktionsweise von HTTP

HTTP arbeitet nach einem einfachen Anfrage-Antwort-Modell. Ein Client, meist ein Webbrowser, sendet eine Anfrage (Request) an einen Server, der daraufhin eine Antwort (Response) zurücksendet. Diese Kommunikation erfolgt in Form von HTTP-Nachrichten, die bestimmte Strukturen und Felder aufweisen.

HTTP-Anfragen

Eine HTTP-Anfrage besteht aus mehreren Komponenten:

1. Anforderungsmethode (Request Method): Diese gibt an, welche Aktion der Client vom Server erwartet. Die gebräuchlichsten Methoden sind:

   • GET: Fordert eine Ressource vom Server an, ohne sie zu verändern.
   • POST: Sendet Daten an den Server, um eine neue Ressource zu erstellen oder eine bestehende zu verändern.
   • PUT: Aktualisiert eine bestehende Ressource.
   • DELETE: Löscht eine Ressource.
   • HEAD: Fordert nur die Kopfzeilen einer Ressource an, ohne den eigentlichen Inhalt.

2. Anforderungs-URI (Uniform Resource Identifier): Dies ist die Adresse der Ressource, die angefordert wird.

3. HTTP-Version: Gibt die Version des HTTP-Protokolls an, z.B. HTTP/1.1 oder HTTP/2.

4. Header-Felder: Diese enthalten zusätzliche Informationen zur Anfrage, wie z.B. Host, User-Agent, Accept, Content-Type und Authorization.

5. Nachrichtentext (Body): Dieser Teil enthält die eigentlichen Daten, die an den Server gesendet werden, und ist bei Methoden wie POST und PUT relevant.

HTTP-Antworten

Eine HTTP-Antwort besteht ebenfalls aus mehreren Komponenten:

1. Statuszeile: Diese enthält die HTTP-Version, einen Statuscode und eine Statusbeschreibung. Die Statuscodes sind in verschiedene Klassen unterteilt:

   • 1xx (Informational): Informative Antworten, z.B. 100 Continue.
   • 2xx (Success): Erfolgreiche Operationen, z.B. 200 OK.
   • 3xx (Redirection): Umleitungen, z.B. 301 Moved Permanently.
   • 4xx (Client Error): Fehler, die durch den Client verursacht wurden, z.B. 404 Not Found.
   • 5xx (Server Error): Fehler, die durch den Server verursacht wurden, z.B. 500 Internal Server Error.

2. Header-Felder: Diese enthalten zusätzliche Informationen zur Antwort, wie z.B. Content-Type, Content-Length, Server und Set-Cookie.

3. Nachrichtentext (Body): Dies ist der eigentliche Inhalt der Antwort, der z.B. HTML-Dokumente, Bilder oder JSON-Daten enthalten kann.

HTTP/1.1 vs. HTTP/2

HTTP/1.1, das 1997 eingeführt wurde, brachte viele Verbesserungen gegenüber seinem Vorgänger HTTP/1.0, wie z.B. die Unterstützung von persistenten Verbindungen, Chunked Transfer Encoding und zusätzliche Cache-Control-Mechanismen. Dennoch wies es einige Schwächen auf, insbesondere im Bereich der Leistung und Effizienz.

HTTP/2, das 2015 veröffentlicht wurde, adressiert viele dieser Schwächen durch eine Reihe von Verbesserungen:

• Multiplexing: Mehrere Anfragen und Antworten können über eine einzige TCP-Verbindung parallel übertragen werden.
• Header-Komprimierung: HTTP/2 verwendet das HPACK-Kompressionsformat, um die Größe der Header zu reduzieren.
• Server Push: Server können Ressourcen proaktiv an den Client senden, ohne dass dieser sie explizit anfordert.
• Binary Protocol: HTTP/2 verwendet ein binäres Protokoll statt des textbasierten Formats von HTTP/1.1, was die Effizienz erhöht.

Sicherheitsaspekte von HTTP

HTTP selbst bietet keine Verschlüsselung oder Integritätssicherung, was es anfällig für verschiedene Arten von Angriffen macht, wie z.B. Man-in-the-Middle-Angriffe und Datenmanipulation. Aus diesem Grund wird häufig HTTPS (HTTP Secure) verwendet, eine Erweiterung von HTTP, die Transport Layer Security (TLS) zur Verschlüsselung der Datenübertragung nutzt. HTTPS stellt sicher, dass die Daten zwischen Client und Server vertraulich und unverändert bleiben.

Fazit

Das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) ist ein unverzichtbarer Bestandteil des World Wide Web, der die Grundlage für die Übertragung von Daten zwischen Webbrowsern und Servern bildet. Durch seine einfache und flexible Architektur konnte es sich über die Jahre hinweg weiterentwickeln und an die steigenden Anforderungen anpassen. Mit der Einführung von HTTP/2 und der weitverbreiteten Nutzung von HTTPS bleibt HTTP auch in Zukunft eine zentrale Technologie für das Web.