Javaで学ぶネットワークプログラミングの基礎

Javaで学ぶ
ネットワークプログラミングの基礎
JJUG CCC 2019 Fall
#jjug_ccc #ccc_i3
2019-11-23
株式会社オープントーン渡邉一夫

#jjug_ccc #ccc_i3
はじめに
• TCP/IPのネットワークプログラミングについて
• ネットワークプログラミングは言語に依存しません
• Javaだけでなく他の言語でも転用可能
• ネットワークを理解する助けになれば幸いです

#jjug_ccc #ccc_i3
自己紹介
• 名前：渡邉一夫（ Twitter → @nave_kazu ）
• エンジニア歴：20年
• 所属：株式会社オープントーン
• 秋葉原
• 勤怠管理システム
• ヘルス・メディテック
• 観光ビッグデータ
• ディープラーニング
• AWSのAPNパートナー
• エンジニア募集中！

#jjug_ccc #ccc_i3
自己紹介
• Java歴：20年弱
• DB設計してSpring BootでWeb APIを書いたり、
AngularやVue.jsでクライアントを書いたり、
AWSでインフラ構築したり、、フルスタック？エンジニア
• JJUG CCCは2014年ごろから参加
• JJUG CCC 2018 Fall、2019 Springで登壇
• SQL実行ツールを作るのがライフワーク

#jjug_ccc #ccc_i3
自己紹介
• その他
• 共著システム開発のための見積りのすべてがわかる本
• AWS 認定ソリューションアーキテクト–アソシエイト取得
• Study up!（ https://studyup.info/ ）の運営

#jjug_ccc #ccc_i3
自己紹介
• HEAVY ROTATION → BAND-MAID

#jjug_ccc #ccc_i3
アジェンダ
• インターネットの基礎
• インターネット層について
• トランスポート層について
• アプリケーション層について
• Javaでネットワークプログラミング

#jjug_ccc #ccc_i3
インターネットの基礎
• インターネットとは？
• インターネットとはインターネットプロトコルスイート
を使用し、複数のコンピュータネットワークを相互接続し
た、グローバルなネットワークのことである。
Wikipediaより

#jjug_ccc #ccc_i3
• インターネットプロトコルスイート
• ホスト間で通信をするための取り決め（プロトコル）を
集めた「規格集」
• 4階層に分かれていて、それぞれ役割を担っている
• 下位層になるほど物理的な規格に基づく

#jjug_ccc #ccc_i3
• 4階層に分かれていて、それぞれ役割を担っている
アプリケーション層システムやサービスに必要な機能を実装
トランスポート層誤り検出、自動再送要求、輻輳回避など
インターネット層通信エンドポイント
リンク層物理的に繋がった機器間でデータの受渡を行う

#jjug_ccc #ccc_i3
• 隣り合った階層でやり取りを行う
アプリケーション層
トランスポート層
インターネット層
リンク層
リンク層
端末A 端末B

#jjug_ccc #ccc_i3
• パケット
• 送信内容をパケットに入れてやり取りする
• パケット＝小包
• ヘッダー部とデータ部（ペイロードとも言う）から構成
• ヘッダー部＝荷札
• データ部＝荷物
• ヘッダー部には各階層で通信に必要な情報を詰める

#jjug_ccc #ccc_i3
• パケットのフロー（Google検索の例）
アプリケーション層データ
リンク層
送信したいデータ
（Google検索のワード「BAND-MAID」）

#jjug_ccc #ccc_i3
アプリケーション層ヘッダーデータ
リンク層
固有のヘッダー情報
（検索ワード送信先URL）
送信したいデータ
（Google検索のワード「BAND-MAID」）

#jjug_ccc #ccc_i3
リンク層
アプリケーション層の
パケット

#jjug_ccc #ccc_i3
トランスポート層ヘッダーデータ
リンク層
上位層のパケットをデータに

#jjug_ccc #ccc_i3
リンク層
（TCP & ポート番号）

#jjug_ccc #ccc_i3
インターネット層ヘッダーデータ
リンク層

#jjug_ccc #ccc_i3
リンク層
（IPアドレス）

#jjug_ccc #ccc_i3
リンク層ヘッダーデータ
リンク層
（MACアドレス）

#jjug_ccc #ccc_i3
リンク層ヘッダーデータ
パケットを受け取ったら
データ部を上位層に渡す
（荷解き）

#jjug_ccc #ccc_i3
リンク層

#jjug_ccc #ccc_i3
アプリケーション層データ
リンク層
Google検索のワードを
取り出す

#jjug_ccc #ccc_i3
• リンク層について

#jjug_ccc #ccc_i3
• イーサネット（有線LAN）やWi-Fi（無線LAN）
• 隣接するネットワークノード間での取り決め
リンク層
リンク層リンク層
有線LANWi-Fi

#jjug_ccc #ccc_i3
ネットワークプログラミングでは
無視して良い（乱暴）

#jjug_ccc #ccc_i3
ネットワークプログラミングでは
無視して良い（乱暴）
NetworkInterfaceクラスで
情報は取れる

#jjug_ccc #ccc_i3
インターネット層について

#jjug_ccc #ccc_i3
• IPアドレス
• インターネット層における端末識別番号
• 通信エンドポイント（PC、スマホ、サーバー）に割り当て
• IPv4とIPv6がある
• IPv4は近い将来枯渇する
• IPv6がなかなか普及しない

#jjug_ccc #ccc_i3
• IPアドレス
IP アドレス値個数
IPv4 32ビット 43億個
IPv6 128ビット 340澗（かん）個（340兆の1兆倍の1兆倍）

#jjug_ccc #ccc_i3
• IPアドレスの表現方法
IP 表現方法例
IPv4 8ビットずつ10進法で「.」区切り 192.168.100.9
IPv6 16ビットずつ16進法で「:」区切り fe80::6d06:f17c:6f89:bc36

#jjug_ccc #ccc_i3
• IPアドレス
IP 表現方法例
IPv4 8ビットずつ10進法で「.」区切り 192.168.100.9
IPv6 16ビットずつ16進法で「:」区切り fe80::6d06:f17c:6f89:bc36
今回はIPv4についてお話を・・・

#jjug_ccc #ccc_i3
• IPv4パケットヘッダー
0 8 16 24
バージョンヘッダー長サービス種別全長
識別子フラグ断片位置
生存時間プロトコルチェックサム
送信元IPアドレス
宛先IPアドレス
オプション
0
32
64
96
128
160
192
どのホストから、どのホストへの
通信なのか？

#jjug_ccc #ccc_i3
• ネットワークアドレスとホストアドレス
IPアドレス 192.168.100.9
サブネットアドレス 255.255.255.0

#jjug_ccc #ccc_i3
• ネットワークアドレスとホストアドレス
IPアドレス 192.168.100.9
サブネットアドレス 255.255.255.0
ネットワークアドレス
192.168.100.0
サブネットアドレスで
マスクした結果
２
ホストアドレス
0.0.0.9
サブネットアドレスの
残りの部分

#jjug_ccc #ccc_i3
• サブネット
• ネットワークを論理的に細分化する単位
IPアドレス A 192.168.100.9
IPアドレス B 192.168.100.10
IPアドレス C 192.168.101.9
IPアドレス D 192.168.101.10
サブネットアドレス 255.255.255.0

#jjug_ccc #ccc_i3
• サブネット
IPアドレス A 192.168.100.9
IPアドレス B 192.168.100.10
IPアドレス C 192.168.101.9
IPアドレス D 192.168.101.10
サブネットアドレス 255.255.255.0
192.168.100.0
192.168.101.0

#jjug_ccc #ccc_i3
• サブネット
IPアドレス A 192.168.100.9
IPアドレス B 192.168.100.10
IPアドレス C 192.168.101.9
IPアドレス D 192.168.101.10
サブネットアドレス 255.255.255.0
192.168.100.0
192.168.101.0
直接の通信は出来ない

#jjug_ccc #ccc_i3
• デフォルトデートウェイ
• 内部と外部ネットワークを接続する
• ルーターがその役割を果たす
IPアドレス 192.168.100.9
デフォルトゲートウェイ 192.168.100.1

#jjug_ccc #ccc_i3
IPアドレス A 192.168.100.9
IPアドレス B 192.168.100.10
IPアドレス C 192.168.101.9
IPアドレス D 192.168.101.10
サブネットアドレス 255.255.255.0
192.168.100.0
192.168.101.0
直接の通信は出来ない

#jjug_ccc #ccc_i3
IPアドレス A 192.168.100.9
IPアドレス B 192.168.100.10
IPアドレス C 192.168.101.9
IPアドレス D 192.168.101.10
192.168.100.0
192.168.101.0
デフォルトゲートウェイを
介して通信する

#jjug_ccc #ccc_i3
• インターネットとイントラネット

#jjug_ccc #ccc_i3
• インターネットとイントラネット
• インターネット → グローバルIPアドレスでアクセス
• イントラネット → プライベートIPアドレスでアクセス

#jjug_ccc #ccc_i3
• グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス
• グローバルIPアドレス → ICANNが管理・割り当て
• プライベートIPアドレス → 自組織内で管理・割り当て
• 勝手に使えない → グローバルIPアドレス
• 勝手に使える → プライベートIPアドレス
インターネット
イントラネットイントラネットルーター
192.168.1.2 192.168.1.2
123.508.0.1 123.508.0.2

#jjug_ccc #ccc_i3
• グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス
• グローバルIPアドレス → ICANNが管理・割り当て
• プライベートIPアドレス → 自組織内で管理・割り当て
• 勝手に使えない → グローバルIPアドレス
• 勝手に使える → プライベートIPアドレス
イントラネットイントラネットルーター
192.168.1.2 192.168.1.2
123.508.0.1 123.508.0.2
世界にひとつだけ
イントラネット内に
ひとつだけ

#jjug_ccc #ccc_i3
• プライベートIPアドレスの範囲
• RFC 1918で規定
• 3つのクラス（IPアドレス範囲）を定義
クラス IPアドレス範囲 CIDR
クラスA 10.0.0.0 ～ 10.255.255.255 10.0.0.0/8
クラスB 172.16.0.0 ～ 172.31.255.255 172.16.0.0/12
クラスC 192.168.0.0 ～ 192.168.255.255 192.168.0.0/16

#jjug_ccc #ccc_i3
• CIDR（サイダー）
• ネットワークアドレスの定義方法
CIDR 192.168.100.0/24

#jjug_ccc #ccc_i3
CIDR 192.168.100.0/24
32ビットのうち、
先頭から24ビットが
残りの8ビットが
割り当てられるIPアドレス

#jjug_ccc #ccc_i3
AWSでは頻出ワード
AWSの仮装ネットワーク（VPC）作成画面
AWSのサブネット作成画面

#jjug_ccc #ccc_i3
• 特別なIPアドレス（割り当てられないIPアドレス）
• ローカルホスト
• ネットワークアドレス
• ブロードキャストアドレス

#jjug_ccc #ccc_i3
• ローカルホスト
• 127.0.0.1
• 自分自身のホストを表す
• ループバックアドレス
• 「 localhost 」

#jjug_ccc #ccc_i3
• ネットワークアドレス
• ホストアドレス部のビットがすべて 0 のアドレス
IPアドレス 192.168.100.9
サブネットアドレス 255.255.255.0
ネットワークアドレス 192.168.100.0

#jjug_ccc #ccc_i3
• ブロードキャストアドレス
• ホストアドレス部のビットがすべて 1 のアドレス
• 同一ネットワークアドレスのホストに一斉配信をする
IPアドレス 192.168.100.9
サブネットアドレス 255.255.255.0
ブロードキャストアドレス 192.168.100.255

#jjug_ccc #ccc_i3
トランスポート層について

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCPとUDP

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCPとUDP
• TCP
• コネクション型通信
• 受信確認や再送要求
• 送信順を保証する
• 負荷は高い
• UDP
• コネクションレス型通信
• 受信確認や再送要求は無い
• 送信順は保証しない
• 信頼性より速度重視

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCPとUDP
• TCP → HTTP、SSH、FTPなど
• UDP → DNS、NTP、DHCPなど

#jjug_ccc #ccc_i3
• ポート番号
• 接続するサービスのエンドポイント
• 16ビット → 65,536個

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCPパケットヘッダー
0 8 16 24
送信元ポート番号宛先ポート番号
シーケンス番号
確認応答番号
ヘッダ長予約コントロールフラグウィンドウサイズ
チェックサム緊急ポインタ
オプション
0
32
64
96
128
160
宛先ポート番号でどのサービスに
接続するのかを指定

#jjug_ccc #ccc_i3
• UDPパケットヘッダー
0 8 16 24
送信元ポート番号宛先ポート番号
パケット長チェックサム
0
32

#jjug_ccc #ccc_i3
• ポート番号の種類
• ウェルノウンポート番号は (IANA) が管理
• 送信元ポート番号は1,024～65,535を使用（RFC 6056）
種類範囲
ウェルノウンポート番号 0 ～ 1,023
送信元ポート番号 1,024 ～ 65,535

#jjug_ccc #ccc_i3
• ウェルノウンポート番号
TCP/UDP ポート番号アプリケーション層のプロトコル
TCP 20 FTP (データ)
21 FTP (制御)
22 SSH
80 HTTP
443 HTTPS
UDP 53 DNS
67 DHCP（サーバ）
68 DHCP（クライアント）
123 NTP

#jjug_ccc #ccc_i3
• ウェルノウンポート番号
• http://www.google.co.jp/ → 宛先ポート80番を使用
• https://www.google.co.jp/ →宛先ポート443番を使用

#jjug_ccc #ccc_i3
• ウェルノウンポート番号以外
• http://localhost:8080/ → 宛先ポート8080番を使用

#jjug_ccc #ccc_i3
Javaでネットワークプログラミング

#jjug_ccc #ccc_i3
• インターネット層のIPアドレスを指定する（端末エンドポイント）
• トランスポート層のポート番号を指定する（サービスエンドポイント）
• トランスポート層のTCP/UDPどちらかを使用する

#jjug_ccc #ccc_i3
• IPアドレスを表現するクラス群
InetAddress
Inet4Address Inet6Address
IP (Internet Protocol)アドレスを
表すクラス
IPアドレスバージョン4 (IPv4)の
アドレスを表すクラス
IPアドレスバージョン6 (IPv6)の
アドレスを表すクラス
JDK1.4から導入
JDK1.0から導入

#jjug_ccc #ccc_i3
• IPアドレスを取得する
InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName( “www.google.co.jp” );
www.google.co.jp/172.217.25.99

#jjug_ccc #ccc_i3
DNS問い合わせをする

#jjug_ccc #ccc_i3
• DNS問い合わせ
• コンピューター同士はIPアドレスでしか通信できない
• 人間が覚えやすいように名前を付けたのが「ドメイン名」
• ドメイン名からIPアドレスを調べるプロトコルがDNS
• アプリケーション層のプロトコル

#jjug_ccc #ccc_i3
• IPアドレスとポート番号を表現するクラス群
SocketAddress
InetSocketAddress
プロトコルに関連付けられていない
ソケットアドレスを表す
IP ソケットアドレス (IP アドレス + ポート番号) を実装
JDK1.4から導入

#jjug_ccc #ccc_i3
• IPアドレスとポート番号を表現するクラス群
InetSocketAddress socketAddress
= new InetSocketAddress( “www.google.co.jp” , 80 );
www.google.co.jp/172.217.26.99:80

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCPとUDPを表現するクラス群
Socket
SocketChannel
TCP接続
DatagramSocket
DatagramChannel
UDP接続

#jjug_ccc #ccc_i3
Socket
SocketChannel
TCP接続
DatagramSocket
DatagramChannel
UDP接続
JDK1.0から導入

#jjug_ccc #ccc_i3
Socket
SocketChannel
TCP接続
DatagramSocket
DatagramChannel
UDP接続
JDK1.4から導入
ノンブロッキングI/Oを提供

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCP接続する（Socket）
Socket socket = new Socket( inetAddress , 80 );
“www.google.co.jp”の
ポート 80 番に
TCPで接続する

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCP接続する（Socket）
Socket socket = new Socket( “www.google.co.jp” , 80 );
ポート 80 番に
TCPで接続する

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCP接続する（SocketChannel）
InetAddress address = InetAddress.getByName( "www.google.co.jp" );
InetSocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress( address, 80 );
SocketChannel socket = SocketChannel.open();
socket.connect( socketAddress );
ポート 80 番に
TCPで接続する

#jjug_ccc #ccc_i3
• UDP接続する（DatagramSocket）
= new InetSocketAddress( "192.168.100.1“ , 53);
DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
datagramSocket.connect(socketAddress);
“192.168.100.1” (LAN上のDNS)の
ポート 53 番に
UDPで接続する

#jjug_ccc #ccc_i3
• UDP接続する（DatagramChannel）
= new InetSocketAddress( "192.168.100.1“ , 53);
DatagramChannel datagramChannel = DatagramChannel.open();
“192.168.100.1” (LAN上のDNS)の
ポート 53 番に
UDPで接続する

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCPでアプリケーション層を実装する

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPクライアント（ブラウザ）を実装する
• HTTPでGoogleトップページを要求する
• TCPで接続する（クライアントになる）方法を学ぶ
• データを送信する（リクエストを送る）方法を学ぶ
• データを受信する（レスポンスを受け取る）方法を学ぶ

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTP （Hypertext Transfer Protocol）
• 「HTMLなどのコンテンツの送受信に用いられる
通信プロトコルである」（Wikipedia）
• クライアントから送る「リクエスト」と
サーバーから返される「レスポンス」から構成される
• テキストの送受信
• TCPで、ウェルノウンポートは80番

#jjug_ccc #ccc_i3
• 代表的なHTTPサーバー
• Apache HTTP Server
• Microsoft IIS
• Nginx
• Apache Tomcat

#jjug_ccc #ccc_i3
• ヘッダーとボディー
ヘッダー
ボディー
・ヘッダーは改行（CRLF）で区切る
・ヘッダーとボディーの境界は空行

#jjug_ccc #ccc_i3
• リクエストのサンプル
GET /⏎
⏎

#jjug_ccc #ccc_i3
GET /⏎
⏎
HTTPメソッド
要求するリソース（URL）

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPメソッド
GET リソース要求
POST データ送信
PUT データ送信
HEAD HTTPヘッダーのみ要求
DELETE リソース削除
OPTIONS サーバー調査

#jjug_ccc #ccc_i3
GET /⏎
⏎
TCPで80番ポートに接続後、テキストを送信
HTTPメソッドは「GET」
取得要求のリソースは「/」（ルート）
空行を入れてリクエスト完了

#jjug_ccc #ccc_i3
• レスポンスのサンプル
GET /

#jjug_ccc #ccc_i3
HTTP/1.0 200 OK
Content-Type: text/html; charset=ISO-8859-1
<html>
・・・

#jjug_ccc #ccc_i3
HTTP/1.0 200 OK
<html>
・・・
HTTPバージョン

#jjug_ccc #ccc_i3
HTTP/1.0 200 OK
<html>
・・・
HTTPステータスコードとメッセージ

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPステータスとメッセージ（一部）
分類ステータスメッセージ
成功 200 OK
201 Created
リダイレクション 300 Multiple Choices
301 Moved Permanently
クライアントエラー 400 Bad Request
404 Not Found
サーバーエラー 500 Internal Server Error
504 Gateway Timeout

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPステータスとメッセージ（おまけ）

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCPで、ウェルノウンポート80番に接続
Socket socket = new Socket( “www.google.co.jp“ , 80);

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPのGETリクエストを送信する
String request = "GET /rnrn“;
OutputStream out = socket.getOutputStream( );
out.write( request.getBytes() );
GET /⏎
⏎

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPのレスポンスを受信する
InputStream in = socket.getInputStream( );
int data;
while (( data=in.read()) != -1 ) {
System.out.write( data );
}

#jjug_ccc #ccc_i3
HTTP/1.0 200 OK
Date: Sun, 17 Nov 2019 11:41:20 GMT
Expires: -1
Cache-Control: private, max-age=0
Server: gws
X-XSS-Protection: 0
X-Frame-Options: SAMEORIGIN
Accept-Ranges: none
Vary: Accept-Encoding
<!doctype html><html itemscope=“”
itemtype=“http://schema.org/WebPage” lang=“ja”><head>・・・

#jjug_ccc #ccc_i3
HTTP/1.0 200 OK
Date: Sun, 17 Nov 2019 11:41:20 GMT
Expires: -1
Server: gws
X-XSS-Protection: 0
Accept-Ranges: none
空行より前が
レスポンスヘッダー

#jjug_ccc #ccc_i3
HTTP/1.0 200 OK
Date: Sun, 17 Nov 2019 11:41:20 GMT
Expires: -1
Server: gws
X-XSS-Protection: 0
Accept-Ranges: none
空行以降が
レスポンスボディー

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPサーバーを実装する
• HTTPクライアント（ブラウザ）からの要求に応える
• TCPの接続を受け取る（サーバーになる）方法を学ぶ
• データを受信する（リクエストを受け取る）方法を学ぶ
• データを送信する（レスポンスを送る）方法を学ぶ

#jjug_ccc #ccc_i3
• TCPの接続を受け取る
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket( 80 );
Socket socket = serverSocket.accept();

#jjug_ccc #ccc_i3
受け付けるポート番号を指定
（HTTPのウェルノウンポート80番）

#jjug_ccc #ccc_i3
acceptメソッドでリッスン状態（待機状態）にする

#jjug_ccc #ccc_i3
> netstat -nao
アクティブな接続
プロトコルローカルアドレス外部アドレス状態 PID
TCP 0.0.0.0:80 0.0.0.0:0 LISTENING 13432
acceptメソッドでリッスン状態（待機状態）にする

#jjug_ccc #ccc_i3
Enter！

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPのリクエストを受信する
InputStream in = socket.getInputStream( );
int data;
while (( data=in.read()) != -1 ) {
System.out.write( data );
}

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPのレスポンスを作成する
StringBuilder response = new StringBuilder();
response.append( "HTTP/1.0 200 OK” ).append( “rn” );
response.append( "rn“ );
response.append( "<html><body>“ ).append( “rn” );
response.append( "<h1>hello world.</h1>“ ).append( “rn” );
response.append( "</body></html>“ );
HTTP/1.0 200 OK ⏎
⏎
<html><body> ⏎
<h1>hello world.</h1> ⏎
</body></html>

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPのレスポンスを送信する
OutputStream out = socket.getOutputStream( );
out.write( response.toString().getBytes() );

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPのレスポンスを送信する

#jjug_ccc #ccc_i3
• Socketでクライアントを実装
• ServerSocketでサーバーを実装

#jjug_ccc #ccc_i3
• 特殊なHTTPサーバー → プロキシサーバー
• イントラネットとインターネットの間に置くサーバー
• アプリケーション層で動作 (ルーターはインターネット層)
• アクセス制限・ログ収集などセキュリティ的な理由で配置
• イントラネットからのリクエストを代理する
• コンテンツをキャッシュして高速ブラウジング

#jjug_ccc #ccc_i3
• プロキシサーバー
イントラネットプロキシ
サーバー

#jjug_ccc #ccc_i3
• ブラウザのプロキシサーバー設定
• Chromeの場合、設定 → システム

#jjug_ccc #ccc_i3
• ブラウザのプロキシサーバー設定
• OSのプロキシ設定

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPサーバーを起動してブラウザからリクエスト
• リクエスト内容
GET http://www.yahoo.co.jp/ HTTP/1.1
Host: www.yahoo.co.jp
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: ja,en-US;q=0.7,en;q=0.3
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive
Upgrade-Insecure-Requests: 1
Cache-Control: max-age=0

#jjug_ccc #ccc_i3
接続先のプロトコルとホストを記載
GET / HTTP/1.1

#jjug_ccc #ccc_i3
先頭のメソッド行からプロトコルと
ホストを抽出して中継

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPS （HTTP Secure）
• Webサーバーとブラウザ間で暗号化通信する仕組み
• SSL（Secure Socket Layer）プロトコルを使用
• 今はTLS（Transport Layer Security）プロトコルを使用
• 公開鍵暗号化方式で暗号化
• なりすましやデータ改ざんを検知する
• TCPで、ウェルノウンポートは443番

#jjug_ccc #ccc_i3
• 公開鍵暗号化方式
• 公開鍵と秘密鍵の2つの鍵を用いて暗号化する
• 公開鍵は公開OK、秘密鍵は公開NG
• クライアントはサーバーの公開鍵で暗号化
• サーバーは自身の秘密鍵で復号化
• サーバーの公開鍵を認証局でデジタル署名

#jjug_ccc #ccc_i3
• 公開鍵暗号化方式
サーバー
認証局
（CA）
ブラウザ
公開鍵秘密鍵
第三者（認証局）に
公開鍵の本人性を
確認して署名してもらう
認証局の署名で
公開鍵が正規のもので
あることを確認
公開鍵で暗号化して送信
秘密鍵で
復号化

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPSクライアント（ブラウザ）を実装する
• HTTPSのGETリクエストを送信する
URL url = new URL("https://www.google.co.jp/");
HttpsURLConnection ssl = (HttpsURLConnection) url.openConnection();

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPSクライアント（ブラウザ）を実装する
• HTTPSのGETリクエストを送信する
URL url = new URL("https://www.google.co.jp/");
HttpsURLConnection ssl = (HttpsURLConnection) url.openConnection();
GET /⏎
⏎

#jjug_ccc #ccc_i3
• HTTPSサーバーを実装する

#jjug_ccc #ccc_i3
• AWSに任せよう！

#jjug_ccc #ccc_i3
• AWSに任せよう！
• ELB（ロードバランサー）を使って、HTTPSをHTTPに転送
• 無料のSSL証明書
• ELBとRoute53に設定して自動更新

#jjug_ccc #ccc_i3
まとめ
• インターネットプロトコルスイートの各階層の役割
• インターネット層 → IPアドレス
• トランスポート層 → TCP/UDP、ポート番号
• アプリケーション層 → HTTP・HTTPSなどのサービス
• 接続にはIPアドレス、ポート番号、TCP/UDPが必要
• 接続後はInput/OutputStreamで通信
• 言語が違っても上記の概念は一緒
• セキュリティ周りは自前で実装より既存のものを

#jjug_ccc #ccc_i3
Thank you for listening!

Javaで学ぶネットワークプログラミングの基礎

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Javaで学ぶネットワークプログラミングの基礎

Similar to Javaで学ぶネットワークプログラミングの基礎 (20)

More from なべ

More from なべ (8)

Javaで学ぶネットワークプログラミングの基礎