ID.nl logo
Huis

Hoe Google het web sneller en veiliger maakt met QUIC

Google heeft een netwerkprotocol ontwikkeld om verbindingen tussen browsers en webservers te versnellen: QUIC. Dat doet het protocol onder andere door het onderliggende protocol tcp te vervangen door udp. PCM legt uit hoe dat precies zit.

Het hele web is gebaseerd op http (hypertext transfer protocol), het applicatieprotocol dat afspreekt hoe een browser en webserver met elkaar communiceren. Maar dit is maar één protocol in een hele laag. Onder http werkt traditioneel het transportprotocol tcp (transmission control protocol). Dit is bekend om zijn betrouwbaarheid: het protocol garandeert dat gegevens aankomen. 

Bij het opzetten van een tcp-verbinding gebeurt er al een ‘3-way-handshake’: de zender stuurt een pakket naar de ontvanger, die stuurt een bevestiging terug, en daarna stuurt de zender daarop een bevestiging. En als de zender een pakketje stuurt en geen bevestiging terugkrijgt, stuurt hij het opnieuw.

Al die pakketjes die over en weer gaan, voegen extra vertraging aan elke verbinding toe. Bovendien voegt tls (transport layer security), de opvolger van ssl (secure sockets layer), ook nog eens een uitgebreide handshake toe om sessiesleutels en certificaten uit te wisselen. Zeker als je een versleutelde verbinding opzet, zit je dus talloze pakketjes over en weer te sturen nog voor je maar iets nuttigs kunt doen.

Verschil tcp en udp

Naast tcp is er nog een ander transportprotocol: udp (user datagram protocol). In tegenstelling tot tcp garandeert dat niet dat gegevens daadwerkelijk aankomen. Dit ‘onbetrouwbare’ protocol wordt veel ingezet in toepassingen waar het belangrijker is dat gegevens zo snel mogelijk overgedragen worden en het niet zo erg is dat een deel van de gegevens verloren gaat.

We merken lang niet altijd dat pakketjes verloren gaan

Denk daarbij aan videoconferencing of voip: we merken het waarschijnlijk niet eens als er wat pakketjes verloren gaan. Bij gebruik van tcp zou een verloren pakketje daarentegen opnieuw verstuurd worden en zou het beeld of geluid eventjes haperen door die vertraging.

Als een applicatieprotocol van udp gebruikmaakt en toch wil dat gegevens gegarandeerd aankomen, moet dat protocol zelf een methode daarvoor implementeren. In feite herimplementeert het zo een deel van de functionaliteit van tcp.

Zo werkt QUIC

Wat als je nu op het web tcp inruilt voor udp? Dan zouden de verbindingen al heel wat sneller opgezet worden. En dat is wat Google heeft gedaan: met het protocol QUIC (Quick Udp Internet Connections) neemt het opstarten van een verbinding én het afspreken van tls-parameters samen slechts één of twee pakketjes in. Het resultaat? Je kunt veel sneller een webpagina downloaden.

QUIC draait in de internetprotocolsuite dus boven udp, maar vervangt ook tls. Bovendien vervangt het nieuwe protocol een deel van http/2. Het hele verbindingsbeheer implementeert QUIC immers, en een stuk efficiënter dan het klassieke http. Wat overblijft van http/2 wordt in een http/2-api gestoken, die gebruikmaakt van QUIC.

©PXimport

Waarom udp?

Recentelijk zijn er allerlei inspanningen geleverd om het web te versnellen. In http/2 (zie kader) gebeurt dat bijvoorbeeld met multiplexing: als je een webpagina bezoekt, verlopen alle verbindingen tussen je browser en de webserver over één tcp-verbinding. Dus je browser hoeft niet meer voor elke afbeelding, css-bestand of javascript-bestand een nieuwe tcp-verbinding op te zetten met de bijbehorende vertraging.

Als alles goed gaat, werkt http/2 sneller dan zijn voorganger http/1.1. Maar omdat elk bezoek aan een webserver nu over één tcp-verbinding verloopt, vormt die verbinding een bottleneck. Tcp verwerkt immers alle pakketjes in dezelfde volgorde als ze verzonden zijn. Als de verzending van een pakketje mislukt, verstuurt de zender het pakketje opnieuw.

Udp is een 'onbetrouwbaar' protocol

De ontvanger wacht met het verwerken van de andere pakketjes tot het verloren pakketje arriveert. En hoe meer bestanden je over één tcp-verbinding downloadt, hoe groter de kans dat er ergens wel eens een pakketje verloren raakt en de verbinding dus tijdelijk blokkeert. Kortom: in goede omstandigheden is http/2 sneller dan http/1.1, maar in slechte omstandigheden trager.

Udp heeft dat probleem niet, omdat het een ‘onbetrouwbaar’ protocol is: het garandeert niet dat alle pakketjes aankomen. Als je QUIC boven udp gebruikt, legt een verloren pakketje dus niet de hele verbinding lam, maar heeft het alleen impact op het bestand waartoe het pakketje behoort.

Betrouwbaarheid QUIC

QUIC heeft dus de voordelen van http/2 zonder de bottleneck die tcp bij multiplexing introduceert. Maar geven we door het gebruik van udp nu niet te veel op? Je bent immers niet zeker of je gegevens correct worden overgedragen.

Dat klopt, en daarom implementeert QUIC zelf zijn eigen methode om te garanderen dat gegevens aankomen: forward error correction. Het is te vergelijken met raid5 voor opslag, maar dan voor netwerkpakketjes. Elk verzonden pakketje krijgt dus wat gegevens van andere pakketjes mee. Raakt er een pakketje verloren, dan kan QUIC de inhoud reconstrueren op basis van de andere pakketjes die wel zijn gearriveerd. Zo hoeft het pakketje niet opnieuw verzonden te worden.

De overhead van forward error correction is ongeveer 10 procent. Dat betekent dat QUIC voor elke 10 pakketjes die het verzendt, voldoende informatie meezendt om één verloren pakketje te reconstrueren. Dat lijkt inefficiënt, want je moet 10 procent extra pakketjes verzenden, wat ook extra tijd vraagt. Maar toch is dat nog altijd veel sneller dan verloren pakketjes opnieuw moeten sturen en wachten tot alle pakketjes binnen zijn.

QUIC is versleuteld

Een ander interessant aspect van QUIC is dat de verbinding altijd is versleuteld. QUIC herimplementeert immers de functionaliteit van tls. Zo implementeert het perfect forward secrecy (pfs). Dankzij die eigenschap is je eerdere communicatie nog altijd veilig als er een sessiesleutel uit een QUIC-verbinding wordt gecompromitteerd. Dat wil zeggen: uit een sessiesleutel kun je nooit de voorgaande sleutels afleiden.

QUIC beschermt ook tegen ip-spoofing

QUIC beschermt ook tegen ip spoofing, het vervalsen van het ip-adres van de zender. Daarvoor reikt de server aan de client een ‘source address token’ uit. De server versleutelt het ip-adres van de client en een timestamp van de server en bezorgt de client dat token. De server zendt dat token alleen aan het ip-adres dat in dat token zit. De server gaat ervan uit dat wie het token ontvangt, eigenaar is van het bijbehorende ip-adres. Op elk moment kan de server aan de client vragen om het token te sturen om te bewijzen dat het ip-adres van hem is.

De cryptografie in QUIC is overigens slechts een tussenoplossing. De ontwikkelaars hadden functionaliteit nodig die momenteel niet in tls aanwezig is. Op termijn zal de cryptografie worden vervangen door tls 1.3, waarin de benodigde zaken worden geïmplementeerd.

Goed, zo werkt QUIC dus. Het leuke is dat je er zelf al van kunt profiteren, althans als je de Chrome-browser gebruikt. Lees verder: QUIC inschakelen in Chrome om sneller te browsen. Ook nadelen komen aan bod.

▼ Volgende artikel
Apple Experience op 4 maart: verwacht nieuwe MacBooks
© Apple
Huis

Apple Experience op 4 maart: verwacht nieuwe MacBooks

Apple organiseert op woensdag 4 maart een "speciale" Apple Experience. Het evenement is waarschijnlijk bedoeld om nieuwe MacBooks uit de doeken te doen.

Diverse journalisten hebben uitnodigingen ontvangen voor het evenement, dat op 4 maart vanaf 15:00 uur Nederlandse tijd tegelijk in New York, Londen en en Shanghai plaatsvindt. Het is waarschijnlijk dat de gasten daar een eerste blik krijgen op een aantal nieuwe Apple-producten, die hoogstwaarschijnlijk rond hetzelfde moment ook op internet onthuld worden.

Nieuwe MacBooks, iPhones en iPads

Zoals we onlangs al meldden heeft Apple volgens geruchten nieuwe producten in de maak, waaronder een nieuwe, goedkopere MacBook gericht op studenten. Deze zouden in de kleuren geel, groen en blauw komen, die dus ook op de uitnodiging van het evenement zijn te zien. De laptops zouden een A18 Pro-chip krijgen - een smartphonechip dus. Ook nieuwe MacBook Pro- en Air-modellen behoren tot de mogelijkheden, die volgens geruchten op de M5 Pro- en M5 Max-chips gaan lopen, alsmede nieuwe iPads.

Verder heeft Apple volgens geruchten de iPhone 17e in de maak, de opvolger van de iPhone 16e die waarschijnlijk evenveel gaat kosten: 599 dollar, oftewel 719 euro. De e-modellen van iPhone zijn betaalbaardere versies. Toch zou de 17e enkele verbeteringen ten opzichte van de 16e kennen. Zo zou er een A19-chip in de iPhone 17e zitten, een chip die ook in de duurdere, reguliere iPhone-modellen voorkomt. Verder zou de 17e ook Apple's 5G-chip bevatten, net zoals de duurdere iPhones. Het is echter mogelijk dat deze nieuwe iPhone al eerder wordt onthuld.

View post on X
▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: 5 compacte televisies geschikt voor camper of caravan
© ID.nl
Huis

Waar voor je geld: 5 compacte televisies geschikt voor camper of caravan

Haal je binnenkort je camper of caravan weer van stal? Misschien is dit dan ook het moment om te kijken naar een upgrade. Op een regenachtige dag of tijdens een belangrijke sportwedstrijd is het fijn als je een televisie tot je beschikking hebt. Wij hebben vijf compacte modellen gevonden die geschikt zijn om in een camper of caravan te plaatsen.

LG 24TQ510S-PZ

De LG 24TQ510S-PZ combineert de eigenschappen van een computermonitor met die van een televisie. Het schermtype is Wide Viewing Angle, wat zorgt voor bredere kijkhoeken, zowel horizontaal als verticaal, in vergelijking met standaard panelen. Dit model draait op het webOS-platform, waarmee je toegang hebt tot een interface met diverse apps. Een onderscheidende specificatie is de ondersteuning voor AirPlay 2, waarmee je het scherm van Apple-apparaten kunt spiegelen. Ook Screen Share voor Android-apparaten via Miracast is geïntegreerd.

Het geluid wordt verzorgd door twee 5 watt speakers. Voor externe apparatuur zijn er twee HDMI-ingangen beschikbaar en een optische audio-uitgang. De resolutie bedraagt 1366 x 768 pixels en de helderheid van het paneel is gespecificeerd op 250 cd/m². Er is geen aparte 12-volt adapter meegeleverd, dus dit model werkt standaard op netstroom. Je caravan of camper moet deze optie dus bieden.

Salora 32MBA300

Salora 32MBA300 biedt jou een beeldscherm met een formaat van 32 inch met een LED-scherm. Het heeft een Full HD-resolutie en een standaard beeldfrequentie van 50 Hz. Voor de stroomvoorziening is er een specifieke 12-volt aansluiting aanwezig op de achterzijde van het toestel. Je maakt met deze televisie gebruik van het Android TV-platform, waarmee je via de ingebouwde wifimodule verbinding kunt maken met het internet voor het gebruiken van applicaties. Het delen van media vanaf je eigen mobiele apparaten doe je via de geïntegreerde Google Cast-functie.

De hardware is tevens voorzien van een DVB-T2/C/S2-tuner voor het ontvangen van verschillende soorten televisiesignalen. Daarbij kun je zenderlijsten direct inladen via het Canal Digitaal Fast Scan-systeem en is er ondersteuning voor de smartcards van Ziggo. Je kunt externe randapparatuur verbinden via de twee aanwezige HDMI-poorten, terwijl de Bluetooth-functionaliteit je de optie geeft om audiosignalen draadloos naar luidsprekers of een koptelefoon te sturen.

Samsung 24F6000F

Als je kiest voor de Samsung 24F6000F, krijg je een scherm met een Full HD-resolutie van 1920 bij 1080 pixels. Dit 2025-model is uitgerust met de Hyper Real Picture Engine en ondersteunt HDR voor het weergeven van content met een hoog dynamisch bereik. Het besturingssysteem is Tizen, dat fungeert als hub voor alle smart-functies en apps. Qua geluid ondersteunt de televisie Object Tracking Sound Lite (OTS Lite), een techniek die het geluid virtueel de actie op het scherm laat volgen.

Voor connectiviteit zijn er twee HDMI-poorten en een USB-poort aanwezig. Daarnaast beschikt het toestel over Bluetooth 5.2 en WiFi 5 voor draadloze verbindingen. Het scherm kan worden opgehangen met een VESA-beugel van 100 bij 100 millimeter. Dit model heeft geen specifieke 12-volt aansluiting en is ontworpen voor gebruik op het reguliere stroomnet.

Lenco LED-3263BK

Deze Lenco LED-3263BK werkt op basis van het Android Smart TV-besturingssysteem. Je navigeert bij dit toestel door een interface die via een wifi-module verbinding maakt met het netwerk voor de verwerking van digitale streams en gedownloade applicaties. De weergave van deze visuele informatie gebeurt op een LED-paneel met een beeldschermdiagonaal van 32 inch.

Dit apparaat heeft een ingebouwde voeding die geschikt is voor laagspanning, en je ontvangt bij het product de benodigde 12-volt autoadapter. Hiermee sluit je de televisie direct aan op de gelijkstroomcircuits van het vrijetijdsvoertuig. Wat betreft de fysieke aansluitmogelijkheden heb je bij dit model de beschikking over drie afzonderlijke HDMI-poorten aan de zijkant of achterzijde. Dit geeft je de ruimte om meerdere externe bronnen, zoals een satellietontvanger en een losse mediaspeler, gelijktijdig verbonden te houden zonder dat je steeds de kabels hoeft te verwisselen. De televisie verwerkt je opdrachten en instellingen volgens de netwerkprotocollen van het ingebouwde platform.

MEDION MD824000

Deze betaalbare MEDION MD824000 levert beeld via een LED-LCD paneel dat een diagonaal heeft van 24 inch, wat in centimeters neerkomt op 59,9. Je ziet de grafische beelden op dit scherm geprojecteerd in een Full HD-resolutie. De interne hardware omvat een triple tuner, waarmee je zelfstandig de televisiesignalen uit de ether, via de kabel of via een satellietschotel binnenhaalt.

Het stroomverbruik van de televisie valt tijdens werking in de categorie energieklasse E. Voor het gebruik in de camper of caravan tijdens je reis gebruik je de speciale 12-volt adapter die bij de televisie in de verpakking zit. Je sluit eventuele randapparatuur aan op dit model via de ene aanwezige HDMI-poort, terwijl er ook een USB-aansluiting in het toestel verwerkt zit.