HTTP/2
Version 2 of the Hypertext Transfer Protocol used by the World Wide Web

HTTP/2
国際標準RFC  9113
開発者IETF
紹介された2015年5月14日; 10年前 (2015-05-14)
代替HTTP/3
Webサイトhttps://http2.github.io/

HTTP/2（当初はHTTP/2.0という名前でした）は、ワールド ワイド ウェブで使用されるHTTPネットワーク プロトコルのメジャー リビジョンです。これは、元々 Googleによって開発された、以前の実験的なSPDYプロトコルから派生したものです。[1] [2] HTTP/2 は、インターネット技術タスク フォース(IETF)の HTTP ワーキング グループ (httpbis とも呼ばれ、"bis" はラテン語で "2 回" を意味します)によって開発されました。 [3] [4] [5] HTTP/2 は、1997 年にRFC  2068で標準化された HTTP/1.1 以来、最初の新しいバージョンの HTTP です。ワーキング グループは、2014 年 12 月に HTTP/2 を標準案として検討するためにインターネット技術運営グループ(IESG) に提示し、 [6] [7] IESG は 2015 年 2 月 17 日に標準案として公開することを承認しました最初のHTTP/2仕様は2015年5月14日にRFC 7540として公開されました。[8]

この標準化の取り組みは、Chrome、Opera、Firefox、Internet Explorer 11、Safari、Amazon Silk、Edgeブラウザによってサポートされました。2015年末までに、ほとんどの主要ブラウザがHTTP/2のサポートを追加しました。[9]使用されているウェブブラウザの約97%（および「追跡されたデスクトップ」ウェブブラウザの100%）がこの機能を備えています。[9] 2023年7月現在[update]、上位1,000万のウェブサイトのうち36%（50%強でピークに達した後）がHTTP/2をサポートしています。[10]

その後継はHTTP/3であり、HTTP/2で確立された概念に基づいて構築された主要な改訂版です。[2] [11] [9] [12]

目標

ワーキンググループの憲章には、いくつかの目標と懸念事項が記載されている。[4]

HTTP/1.1との違い

これらの変更は既存のウェブアプリケーションの動作に変更を加える必要はなく、新しいアプリケーションは新機能を利用して速度を向上させることができます。[13] HTTP/2は、メソッド、ステータスコード、ヘッダーフィールド、URIなど、HTTP/1.1の高レベルセマンティクスをすべてそのまま残しています。新しいのは、クライアントとサーバー間でデータがフレーム化され、転送される方法です。[13]

効率的なウェブサイトは、画像やスクリプトなどのリソースを縮小（コード量を削減し、小さなコード片をバンドルにまとめるが、機能を損なうことはない）することで、ページ全体のレンダリングに必要なリクエスト数を最小限に抑えています。しかし、縮小は必ずしも便利でも効率的でもなく、ページと縮小されたリソースを取得するために別々のHTTP接続が必要になる場合があります。HTTP/2では、サーバーがコンテンツを「プッシュ」、つまりクライアントが要求したよりも多くのクエリに対してデータを返すことが可能になります。これにより、サーバーは、ブラウザが最初のレスポンスを確認するのを待つことなく、追加のリクエストサイクルのオーバーヘッドなしに、ウェブブラウザがウェブページをレンダリングするために必要なデータを提供できます。[14]

HTTP/2の最初のドラフト（SPDYのコピー）では、リクエストとレスポンスの多重化によってHTTP 1のヘッドオブラインブロッキング問題（HTTPパイプライン使用時でも）の一部を回避すること、ヘッダー圧縮、リクエストの優先順位付けなどにより、さらなるパフォーマンス向上が図られています。[15]しかし、HTTP/2は単一のTCP接続上で実行されるため、TCPパケットが送信中に失われたり遅延したりすると、ヘッドオブラインブロッキングが発生する可能性があります。[16] HTTP/2は、データストリーミングのためのより効率的な独自のメカニズムを提供するため、HTTP/1.1のチャンク転送エンコーディングメカニズムをサポートしなくなりました。[17]

歴史

SPDYの起源とその後のSPDYとの違い

SPDY （「スピーディー」と発音）は、 Googleが主導する研究プロジェクトによって開発された、HTTPを代替するプロトコルでした。[18]主にレイテンシの削減に焦点を当てたSPDYは、同じTCPパイプを使用しながらも異なるプロトコルを使用することで、このレイテンシの削減を実現しています。SPDYを作成するためにHTTP/1.1に加えられた基本的な変更には、「FIFO制限のない真のリクエストパイプライン、クライアントとサーバーの開発を簡素化するメッセージフレーミングメカニズム、強制圧縮（ヘッダーを含む）、優先度スケジューリング、さらには双方向通信」が含まれていました。[19]

HTTPワーキンググループは、GoogleのSPDYプロトコル、MicrosoftのHTTP Speed+Mobility提案（SPDYベース）[18] 、およびNetwork-Friendly HTTP Upgrade [20]を検討しました。 2012年7月、Facebookは各提案に対するフィードバックを提供し、HTTP/2をSPDYベースにすることを推奨しました。[21] HTTP/2の最初のドラフトは2012年11月に公開され、SPDYの直接コピーに基づいていました。[22]

HTTP/1.1とSPDYの最大の違いは、SPDYにおける各ユーザーアクションに「ストリームID」が付与される点です。つまり、ユーザーとサーバーを接続するTCPチャネルは1つだけです。SPDYは、「2種類のフレームを持つ、解析しやすいバイナリプロトコル」を使用して、リクエストを制御リクエストとデータリクエストに分割します。[19] [23] SPDYはHTTPと比べて明らかな改善を示し、新しいページの読み込み速度は11%から47%向上しました。[24]

HTTP/2の開発は、SPDYを出発点としました。両プロトコル間の詳細な違いは数多くありますが、最も注目すべきは、HTTP/2がSPDYの動的なストリームベースの圧縮ではなく、固定のハフマンコードベースのヘッダー圧縮アルゴリズムを使用していることです。これにより、 CRIME攻撃などの圧縮オラクル攻撃の可能性を低減できます。[23]

2015年2月9日、GoogleはChromeでSPDYのサポートを削除し、HTTP/2のサポートに移行する計画を発表しました。[25]これはChrome 51から有効になりました。[26] [27]

開発のマイルストーン

日付 マイルストーン[4]
2007年12月20日[28] [29] HTTP/1.1 改訂版インターネット ドラフト
2008年1月23日[30] HTTPセキュリティプロパティのインターネットドラフト
2012年初頭[31] HTTP 2.0 の提案募集
2012年10月14日～11月25日[32] [33] HTTP/1.1 改訂ワーキンググループ最終呼びかけ
2012年11月28日[34] [35] HTTP 2.0 の最初の WG ドラフト (draft-mbelshe-httpbis-spdy-00 に基づく)
保持/排除 HTTP セキュリティ プロパティに関するワーキング グループ最終呼びかけ
2013年9月[36] [37] HTTP/1.1 改訂版をIESGに提出し、標準案として検討する
2014年2月12日[38] IESGはHTTP/1.1改訂版を標準案として公開することを承認した
2014年6月6日[28] [39] HTTP/1.1 リビジョンをRFC  7230、7231、7232、7233、7234、7235 として公開
2014年8月1日～2014年9月1日[7] [40] HTTP/2ワーキンググループ最終呼びかけ
2014年12月16日[6] HTTP/2 を IESG に提出し、標準提案として検討する
2014年12月31日～2015年1月14日[41] IETF HTTP/2 最終呼びかけ
2015年1月22日[42] IESGテレチャットでHTTP/2を標準案として検討
2015年2月17日[43] IESGはHTTP/2を標準案として公開することを承認した
2015年5月14日[44] HTTP/2をRFC  7540 として公開する
2020年2月 RFC  8740: HTTP/2 と TLS 1.3
2022年6月 RFC  9113: さらなる改良
2024年4月 CONTINUATION フレームに関する DOS の問題 https://kb.cert.org/vuls/id/421644

暗号化

HTTP/2は、HTTP URI（TLS暗号化なし、 h2cと略される構成）とHTTPS URI（TLS 1.2以降が必要なALPN拡張[45]を使用したTLS経由、 h2と略される構成）の両方に対して定義されています。

標準規格自体は暗号化の使用を必須としていないものの、[46]主要なクライアント実装（Chrome、Edge、Firefox、[47] Internet Explorer、Opera、Safari）はすべて、TLS経由のHTTP/2のみをサポートすると表明しており、事実上暗号化が必須となっている。[48]

批判

開発プロセス

FreeBSDとVarnishの開発者であるPoul-Henning Kamp氏は、この標準規格が非現実的なほど短い期間で策定されたため、新しいHTTP/2の基盤としてSPDYプロトコル以外のものがなく、結果として他の改善の機会を逃したと主張している。Kamp氏は、プロトコル自体が一貫性に欠け、不必要で圧倒的な複雑さを抱えていると批判している。また、このプロトコルはプロトコル階層化原則に違反しており、例えばトランスポート層（TCP）に属するフロー制御を重複させている点も指摘している。さらに、新しいプロトコルではHTTP Cookieを削除すべきだったと示唆し、互換性を破る変更を導入すべきだったと指摘している。[49]

暗号化

当初、ワーキンググループの一部のメンバー（誰？）がプロトコルに暗号化要件を導入しようと試みましたが、批判を受けました。

批評家は、暗号化には無視できないコンピューティング コストがかかり、多くの HTTP アプリケーションは実際には暗号化を必要とせず、プロバイダーは追加のリソースを費やすことを望んでいないと述べています。暗号化の支持者は、この暗号化のオーバーヘッドは実際には無視できるほど小さいと述べています。[50] Poul-Henning Kamp は、政治的な配慮から Google の SPDY プロトタイプを HTTP/2 として急いで標準化したとして IETF を批判しました。[49] [51] [52]既存の証明書フレームワーク内での暗号化の強制という議題に対する批判は新しいものではなく、オープンソース コミュニティのメンバーに特有のものでもありません。シスコの従業員は 2013 年に、現在の証明書モデルでは証明書ごとに毎年の登録と少額ではない料金の免除が必要になるだけでなく、毎年継続的に繰り返さなければならないため、ルータなどの小型デバイスと互換性がないと述べています。[53]結局、ワーキンググループは強制的な暗号化について合意に達しなかったが、[46]ほとんどのクライアント実装では暗号化が必須であるため、暗号化は事実上の要件となっている。

HTTP/2プロトコルは、STARTTLSメカニズムに類似した受動的な監視対策である日和見暗号化をサポートしていないことでも批判にさらされた。このメカニズムはSMTPなどの他のインターネットプロトコルで以前から利用可能であった。批評家は、HTTP/2の提案はIETF自身のRFC  7258「Pervasive Monitoring Is an Attack（広範囲にわたる監視は攻撃である）」に違反していると主張している。RFC 7258はBest Current Practice 188のステータスも持っている。 [54] RFC7258/BCP188は、広範囲にわたる監視を攻撃と見なすことを義務付けており、IETFが設計するプロトコルは受動的な監視に対する保護策（例えば、日和見暗号化の使用を通じて）を講じるべきである。HTTP/2の日和見暗号化に関する多くの仕様が提供されており、[55] [56] [57]そのうちdraft-nottingham-http2-encryptionがワーキンググループの公式作業項目として採用され、 2017年5月にRFC  8164が公開された。

TCPヘッドオブラインブロッキング

HTTP/2の設計は、複数のHTTPトランザクションの同時実行を可能にすることで、HTTPトランザクションレベルのヘッドオブラインブロッキング問題に効果的に対処していますが、これらのトランザクションはすべて単一のTCP接続上で多重化されるため、TCPストリームのパケットレベルのヘッドオブラインブロッキングは、その接続を介してアクセスされるすべてのトランザクションを同時にブロックしてしまいます。HTTP/2におけるこのヘッドオブラインブロッキングは現在、設計上の欠陥であると広く認識されており、QUICとHTTP/3の開発努力の多くは、ヘッドオブラインブロッキング問題の軽減に注力されてきました。[58] [59]

サーバー側のサポート

サーバーソフトウェア

次の Web サーバーは HTTP/2 をサポートしています。

コンテンツ配信ネットワーク

  • Akamai は、HTTP/2 とHTTP/2 サーバー プッシュをサポートした最初の大手 CDN です。
  • Microsoft Azureは HTTP/2 をサポートしています。
  • PageCDNはHTTP/2を標準でサポートしており、CDNダッシュボードでHTTP/2サーバープッシュを設定するためのユーザーインターフェースを提供しています。[89]
  • CDN77 は nginx を使用して HTTP/2 をサポートします(2015 年 8 月 20 日)。
  • Cloudflareは、サポートされていないブラウザのフォールバックとして、SPDYを使用したnginxを使用してHTTP/2をサポートし、セキュリティとパフォーマンスのすべてのサービスを維持しています。[90] Cloudflareは、HTTP/2サーバープッシュをサポートした最初の大手CDNでした。[91]
  • AWS CloudFrontは2016年9月7日からHTTP/2 [92]をサポートしています。
  • Fastlyはサーバープッシュを含むHTTP/2をサポートしています。[93]
  • Imperva Incapsula CDNはHTTP/2をサポートしています。[94]実装にはWAFとDDoS緩和機能のサポートも含まれています。
  • KeyCDNはnginxを使用してHTTP/2をサポートします（2015年10月6日）。HTTP/2テストは、サーバーがHTTP/2をサポートしているかどうかを確認するためのテストページです。
  • BrandSSL は HTTP/2 をサポートしています。
  • Voxilityは2016年7月からnginxを使用したHTTP/2をサポートしています。この実装はクラウドDDoS緩和サービスのサポートに含まれています。[95]
  • StackPath はHTTP/2 をサポートしています。

実装

  • その他の実装は GitHub HTTP/2 wiki に集められています。

参照

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  95. ^ 「HTTP/2はサイバー攻撃のリスクが高まるのか？」Information Age誌、2016年8月3日。 2019年2月4日閲覧。
  • 公式サイト
  • GitHubの HTTP/2
  • RFC  7540 – ハイパーテキスト転送プロトコル バージョン 2 (HTTP/2)
  • RFC  7541 – HPACK: HTTP/2 のヘッダー圧縮
  • HTTP/2 の説明 ( Daniel Stenberg )
  • SPDY プロトコル (draft-mbelshe-httpbis-spdy-00)
  • HTTP スピード + モビリティ (draft-Montenegro-httpbis-speed-mobility-01)
  • ネットワークフレンドリーな HTTP アップグレードの提案 (draft-tarreau-httpbis-network-friendly-00)
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