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Netzwerkprotokolle erklärt: HTTP, FTP, SMTP & DNS 🚀 #3
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 99 Zeilen
- willkommen zurück bei hutsinformatik heute starten wir mit einer tiefen Analyse der Netzwerkprotokolle die das Internet und die digitale Kommunikation
- ermöglichen unser Fokus liegt auf den Protokollen HTTP DNS FTP und smtp dabei klären wir nicht nur was diese Protokolle leisten sondern auch wie sie
- genau funktionieren und warum sie für die IT-Sicherheit so wichtig sind stellt euch vor ihr wollt eine Webseite wie google.com aufrufen euer Computer weiß
- zunächst nicht wo genau diese Webseite liegt genauer gesagt welche IP-Adresse sie hat und hier kommt DNS ins Spiel das domain name System ist wie das
- Telefonbuch des Internets es übersetzt Domainnamen die wir Menschen lesen und verstehen können in IP-Adressen die Computer verwenden doch wie genau
- funktioniert DNS DNS ist ein hierarchisches System das aus mehreren Ebenen besteht der Ablauf einer dnsabfrage sieht so aus wenn ihr
- google.com in eurem Browser eingibt schickt euer Computer eine Anfrage an einen sogenannten DNS resolver dieser resolver wird meistens von eurem
- Internetanbieter bereitgestellt der Resolver selbst kennt die IP-Adresse vielleicht nicht aber er weiß wie er sie finden kann dazu nutzt er die Hierarchie
- des dnssystems der Resolver fragt zunächst die Root Name Server das sind die obersten Server im dnssystem die grob sagen welche Name Server für welche
- Toplevel Domains also z.bcom.de.org zuständig sind der der Root Name Server antwortet und verweist den resolver an die Name Server für die
- jeweilige Top Level Domain z.B die.com Name Server der TLD Name Server verweist dann auf den auutoritativen nam Server für die Domain google.com dieser kennt
- die exakte IP-Adresse von google.com und gibt sie zurück der Resolver bekommt die IP-Adresse speichert sie kurzzeitig also im Cash ab und gibt sie an euren
- Computer weiter jetzt kann euer Computer mit dem Server der Webseite kommunizieren doch was passiert wenn DNS mal ausfällt wenn DNS nicht funktioniert
- könnt ihr keine Webseite aufrufen selbst wenn das Internet technisch verfügbar ist das liegt daran dass euer Computer die IP-Adressen nicht kennt und ohne DNS
- nichts findet DNS wurde ursprünglich ohne Sicherheitsmechanismen entwickelt und ist daher anfällig für Angriffe Angreifer könnten gefälschte
- dns-antworten senden um euch auf betrügerische Webseiten umzuleiten das würde man DNS Spoofing nennen nachdem wir wissen wie DNS eine IP-Adresse
- findet stellt sich die Frage wie kommuniziert euer Computer dann mit dem Server dafür wird das transmission control protocol kurz TCP verwendet aber
- was ist TCP und warum brauchen wir es stellt euch vor ihr verschickt ein Buch in einzelnen Seiten an euren Freund ihr braucht erstens eine Methode um die
- Reihenfolge der Seiten sicherzustellen zweitens ein Mechanismus um zu prüfen ob alle Seiten angekommen sind und drittens eine Möglichkeit fehlende Seiten neu
- anzufordern und TCP erledigt genau das aber nur für Datenpakete es sorgt dafür dass Daten in der richtigen Reihenfolge ankommen vollständig und ohne Fehler
- übertragen werden und neu gesendet werden falls sie verloren gehen aber wie funktioniert TCP genau TCP ist verbindungsorientiert was bedeutet dass
- vor der eigentlichen Datenübertragung ein Verbindung aufgebaut wird dieser Prozess wird als freway Handshake bezeichnet der erste step dieses handake
- ist die sy das heißt die Anfrage zum Aufbau der Verbindung der Client also euer Computer sendet ein sypaket also ein synchronize Paket an den Server
- damit sagt er ich möchte eine Verbindung aufbauen dann folgt der zweite step und zwar das sy acknowledge die Bestätigung des Servers der Server antwortet mit
- einem sy acknowledge Paket das bedeutet ich habe deine Anfrage erhalten und bin bereit für die Verbindung als drittes bestätigt der Klient mit einem
- acknowledge Paket er sagt ich habe deine Bestätigung erhalten wir können jetzt loslegen jetzt ist die Verbindung aufgebaut und Daten können übertragen
- werden das heißt die ganze Geschichte mit dem S und dem S acknowledge dient einfach nur dazu um erstmal eine Verbindung aufzubauen hier werden noch
- gar keine Daten übertragen und was passiert während der Datenübertragung der Client also dein Computer zerlegt die Daten in kleine Pakete jedes Paket
- erhält eine Sequenznummer damit der Server sie in der richtigen Reihenfolge zusammensetzen kann der Server bestätigt jedes empfangene Paket mit einer
- Quittung also einem acknowledge und falls ein Paket fehlt fordert der Server dieses erneut an wie wird die Verbindung in TCP aber beendet TCP beendet eine
- Verbindung ebenfalls in mehreren Schritten der Client sendet ein finpaket also ein Finish Paket um die Verbindung zu beenden der Server bestätigt mit
- einem acknowledge und sendet seinerseits ein fin der K bestätigt das Finden des Servers und die Verbindung wird geschlossen TCP ist zuverlässig aber
- langsam da es viele Kontrollmechanismen hat für Anwendungen bei denen Geschwindigkeit wichtiger ist als Zuverlässigkeit z.B Videostreaming oder
- online gaming wird oft das User datagram protocol also kurz UDP verwendet UDP verzichtet auf die Überprüfung und sendet Daten einfach blind an den
- Empfänger jetzt wo wir die Grundlagen geklärt haben schauen wir uns HTTP an das Protokoll mit dem Webseiten ausgeliefert werden HTTP ist ein
- zustandsloses Protokoll was bedeutet dass der Server keine Information über frühere Anfragen speichert jede Anfrage wird unabhängig voneinander behandelt
- und wird behandelt als wäre es die erste und einzige Anfrage ein Beispiel wenn du eine Webseite aufrufst sendet einem Browser eine getanfrage an den Server
- der Server liefert die angeforderte Seite zurück speichert aber keine Information darüber ob du schon vorher andere Seiten besucht hast die Vorteile
- der zustandslosigkeit sind die Einfachheit der Server muss keine Sitzungsdaten speichern und und die Skalierbarkeit mehrere Server können
- dieselbe Anfrage bearbeiten da sie keine zustandsinformation synchronisieren müssen aber hier ist auch der Nachteil wie kann ein Browser also sich merken ob
- sich ein Nutzer schon irgendwo eingeloggt hat oder irgendwelche Sachen in sein warenkor getan hat etc etc und genau hier kommen zusätzliche
- Mechanismen wie Cookies Tokens oder Sessions ins Spiel diese Mechanismen bauen auf http auf sind aber nicht Teil des Protokolls selbst sie sind also eine
- Ergänzung doch wie genau funktioniert eine HTTP Kommunikation HTTP basiert auf dem kleinen servermodell das bedeutet dass euer Browser der als Client agiert
- Anfragen an einen Server stellt und der Server daraufhin antwortet schauen wir uns die einzelnen Schritte mal an ihr gebt also google.com in eurem Browser
- ein aber euer Computer muss herausfinden wo diese Webseite physisch liegt das macht DNS darüber haben wir schon gesprochen sobald die IP-Adresse bekannt
- ist baut euer Browser eine TCP Verb mit dem Server auf auch darüber haben wir schon gesprochen der nächste Schritt ist die eigentliche HTTP Anfrage euer
- Browser schickt diese Anfrage über die TCP Verbindung an den Server eine Anfrage besteht aus einer Methode einem fad der angibt welche Datei auf dem
- Server angefordert wird und manchmal zusätzliche Daten falls ihr beispielsweise ein Formular abschickt der fah sagt dem Server welche
- spezifische Datei ihr haben wollt ein Server kann hunderte oder tausende von Dateien enthalten htmlseiten Bilder Videos oder Javascript Dateien der fah
- ist wie eine Adresse innerhalb des Servers er gibt genau an welche Datei ihr benötigt wenn ihr z.B google.com/indexhtml aufruft sagt ihr
- dem Server bitte schick mir die Datei Index HTML aus diesem Verzeichnis der Server sucht die Datei und schickt sie zurück eine Webseite ist im Grunde
- nichts anderes als eine oder mehrere Dateien die auf einem Server speichert sind der Browser ruft diese Dateien ab interpretiert sie und zeigt sie euch als
- fertige Seite an wenn ihr also eine Webseite besucht fragt ihr im Grunde genommen nur nach bestimmten Dateien die euer Browser dann für euch bereitstellt
- HTTP bietet verschiedene Methoden um den Server zu sagen was Ihr genau wollt zwei der wichtigsten Methoden sind get und Post get wird verwendet um Dateien vom
- Server anzufordern das passiert fast immer wenn ihr eine Webseite öffn ihr fragt den Server gibt mir diese Datei damit ich mir sie ansehen kann Post
- schickt Daten an den Server das passiert beispielsweise wenn ihr ein Formular abschickt oder euch irgendwo einlogt ihr sagt dem Server hier sind meine Daten
- bitte speichere oder verarbeite sie es gibt auch andere Methoden wie put oder delete die z.B Dateien auf dem Server aktualisieren oder löschen aber get und
- Post sind die am häufigsten verwendeten nachdem der Server eure Anfrage verarbeitet hat schickt er eine Antwort zurück diese Antwort besteht aus drei
- Teilen Statuscode Header und Inhalt der Server sagt euch über den Statuscode ob die Anfrage erfolgreich war der Statuscode 200 bedeutet dass alles in
- Ordnung ist während 404 bedeutet dass die angeforderte Datei nicht existiert auch hier gibt es immens viele Statuscodes im Grunde reicht es zu
- verstehen dass alles was mit einer 2 anfängt in der Regel in Ordnung ist alles was mit einer 4 anfängt bedeutet dass quasi ein kleinfehler besteht das
- heißt die Anfrage enthält eine fehlerhafte Syntax oder kann nicht erfüllt werden weil die Datei oder die angeforderte Ressource beispielsweise
- nicht existiert Codes die mit einer dre anfangen bedeuten quasi Umleitungen das heißt entweder werden wir weitergeleitet auf eine andere Seite oder es müssen
- weitere Maßnahmen ergriffen werden um die Anfrage abzuschließen dann gibt es noch die Header Information hier stehen Metainformation zur Antwort wie
- beispielsweise der Typ der Datei z.B HTML oder png falls es sich um ein Bild handeln sollte und dann gibt's noch den Inhalt einer Anfrage falls eure Anfrage
- erfolgreich war schickt der Server die Datei oder den Inhalt den ihr angefordert habt also beispielsweise die html datei einer Webseite
- zusammengefasst können wir also sagen ihr gebt eine URL in eurem Browser ein der Browser löst die Domain über DNS in ein IP-Adresse auf der Browser baut eine
- TCP Verbindung zum Server auf der Browser schickt eine HTTP Anfrage in der er genau sagt welche Datei er haben möchte der Server antwortet mit einem
- Statuscode headn und falls erfolgreich mit dem Inhalt der angeforderten Datei kommen wir noch mal kurz zu dem Unterschied zwischen http und https
- https ist die verschlüsselte Version von http es verwendet TLS Transport Layer Security um die Verbindung zu sichern die Vorteile von HTTPS sind die
- Vertraulichkeit Daten werden verschlüsselt übertragen die Daten können während der Übertragung auch zudem nicht geändert werden das nennen
- wir Integrität und der Client kann sicherstellen dass er mit dem echten Server kommuniziert das nennen wir Authentifizierung das heißt https bietet
- uns Vertraulichkeit Integrität und Authentifizierung kommen wir nun zu FTP das File Transfer Protocol wird verwendet um Dateien zwischen einem
- Computer dem Client und einem Server zu übertragen es ist eines der ältesten Protokolle des Internets und hat eine klare Struktur die es einfach macht
- Dateien hoch oder herunter Z Laden FTP verwendet zwei Arten von Verbindungen zwischen Client und Server einmal die kontrollverbindung über diese Verbindung
- werden Befehle und Antworten ausgetauscht also Dinge wie zeig mir die Dateien im Verzeichnis oder lade diese Datei herunter dann gibt's noch die
- Datenverbindung diese Verbindung wird separat genutzt um die eigentlichen Dateien oder Verzeichnisse zu übertragen die Verbindungen laufen normalerweise
- über zwei Ports Port 21 für die kontrollverbindung und Port 20 oder einen anderen dynamischen Port für die Datenverbindung der Ablauf ist im Grunde
- sehr einfach der Client stellt eine Verbindung zum Server her indem er sich mit einem Benutzernamen und einem Passwort
- authentifiziert nachdem die Verbindung steht kann der Client Befehle an den Server senden um Verzeichnisse anzuzeigen Dateien herunterzuladen oder
- hochzuladen FTP hat eine einfache befehlstruktur die von Mensch und Maschine leicht ver endlich ist doch FDP ist in seiner Standardform nicht sicher
- da alle Daten einschließlich Benutzername und Passwörter im Klartext übertragen werden das macht es anfällig für man in the middle Angriffe das heißt
- angreifer können den Datenverkehr belauschen oder Brute Force Angriffe schwache FDP Passwörter können leicht erraten werden daher sollte man
- heutzutage verschlüsselte Varianten wie FTPs also FTP über SSL oder TLS oder SFTP also FTP über SSH verwenden auf SSL und ssh werden wir in den kommenden
- Videos noch eingehen also bleibt ruhig dran zusammenfassend können wir also sagen dass FDP dazu dient Dateien zwischen einem Client und einem Server
- auszutauschen kommen wir nun zu SMTP dem simple Mail Transfer Protocol SMTP ist das Standardprotokoll für das Senden von E-Mails es sorgt dafür dass eure E-Mails
- vom Absender zum Empfänger gelangen egal ob ihr Gmail Outlook oder euren eigenen Mail Server nutzt SMTP regelt den Transport von E-Mails für das Abrufen
- von E-Mails gibt es hingegen Protokolle wie IMAP oder POP3 aber dazu kommen wir später zu sprechen SMTP arbeitet normalerweise auf Port 25 Port 587 oder
- Port 465 der Ablauf ist sehr simpel der Klein stellt erstmal eine Verbindung zum SMTP Server her dann gibt der Benutzer einen Benutzernamen und ein Passwort ein
- wenn der Server dies verlangen sollte der Client sendet nun die E-Mail mit den relevanten Informationen Absenderadresse Empfängeradresse und den
- Nachrichteninhalt der SMTP Server leitet die E-Mailadresse entweder direkt an den Server des Empfängers weiter oder an einen zwischenserver der Zielserver
- speichert die E-Mail im Postfach des Empfängers ab SMTP verwendet ebenfalls eine einfache befehlstruktur SMTP ist ebenfalls nicht sicher da es
- ursprünglich ohne Verschlüsselung entwickelt wurde heute gibt es aber mehrere Mechanismen die sind z.B Start TLS verschlüsselt die Verbindung nach
- dem Verbindungsaufbau das heißt SMTP sorgt im Grunde für den Versand von E-Mails vom kleinent zum Server und zwischen den Servern es arbeitet mit
- einfachen Befehlen wie hello mailf oder recipient 2 und Sicherheitsmechanismen wie Start TLS sind wichtig um diese Kommunikation abzusichern wir haben
- heute die Grundlagen von TCP DNS HTTP FTP und smtp besprochen diese Protokolle bilden die Basis der Internetkommunikation
- Sicherheitsmechanismen wie https DNS sec oder SFTP sind entscheidend um Bedrohungen abzuwehren im nächsten Video schauen wir uns praktische Beispiele an
- wie man diese Protokolle nutzen und absichern kann danke fürs zuschauen bleibt sicher und schreibt mir gerne in die Kommentare wenn ihr irgendwas nicht
- verstanden habt bis zum nächsten Mal
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