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
KLM biedt vanaf vandaag gratis wifi aan tijdens Europese vluchten
© Adobe Stock
Huis

KLM biedt vanaf vandaag gratis wifi aan tijdens Europese vluchten

Vanaf vandag biedt KLM tijdens diverse Europese vluchten gratis wifi aan voor Flying Blue-leden.

Dat kondigde het bedrijf gisteren aan. Ongeveer de helft van de Europese vluchten van de luchtvaartmaatschappij binnen Europa heeft vanaf vandaag gratis wifi. In de komende jaren moet er gratis, onbeperkt internet beschikbaar komen in alle A321neo's, E2 's en een deel van de B737-800's.

Internet tijdens KLM-vluchten was al een tijdlang beschikbaar, maar voorheen moesten passagiers een wifipas kopen om daar gebruik van te maken. Wifi is nu dus gratis in een gedeelte van de Europese vluchten, maar daar is wel een lidmaatschap op Flying Blue voor nodig. Dit lidmaatschap is echter geheel gratis af te sluiten.

Entertainment naar eigen invulling

Bij Europese vluchten zijn er geen entertainmentschermen aanwezig. Het is dan ook niet mogelijk om bijvoorbeeld films te bekijken via een scherm op de achterkant van passagiersstoelen. Dankzij de gratis wifi kunnen passagiers zichzelf toch vermaken tijdens vluchten. Zo kan men wifi gebruiken om op eigen apparaten (zoals laptops of smartphones) te e-mailen, internetten, muziek te luisteren, gamen of films te streamen.

"We luisteren goed naar wat onze passagiers belangrijk vinden en gratis internet stond al een tijdje op hun wensenlijst", zo stelt Stephanie Putzeist van de klantbeleving van KLM. "Met deze stap maken we de reis binnen Europa persoonlijker en comfortabeler: iedereen kan zijn vlucht op zijn eigen manier invullen en verbonden blijven. We zijn verheugd dat we dit nu voor onze passagiers mogelijk maken."

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

▼ Volgende artikel
Ubisoft reorganiseert, Prince of Persia-remake geannuleerd
Huis

Ubisoft reorganiseert, Prince of Persia-remake geannuleerd

De Franse game-uitgever en -ontwikkelaar Ubisoft heeft een grootschalige reorganisatie van het bedrijf aangekondigd. Daarbij zijn diverse games geannuleerd, waaronder de aangekondigde remake van Prince of Persia: The Sands of Time.

De PlayStation 5-, Xbox Series- en pc-remake van de game die oorspronkelijk op GameCube, PlayStation 2 en Xbox verscheen werd in 2020 aangekondigd en werd daarna meerdere malen uitgesteld. Hoewel de game eerst in ontwikkeling was bij Ubisoft Mumbai, werd de ontwikkeling herstart bij Ubisoft Montreal. Ubisoft gaf eerder aan dat het spel voor april dit jaar uit zou komen, maar nu is het dus geannuleerd.

In een statement op social media liet het ontwikkelteam van de Prince of Persia-remake weten op de hoogte te zijn dat de aankondiging een grote teleurstelling is voor fans. "Het project had echte potentie, maar we konden niet het niveau van kwaliteit bereiken die jullie verdienen, en doorgaan met de ontwikkeling zou meer tijd en investeringen kosten dan dat we op verantwoordelijke wijze konden spenderen. We wilden niet iets uitbrengen dat tekort zou doen aan wat The Sands of Time representeert."

View post on X

Nog meer geannuleerde en uitgestelde games

Ubisoft heeft in totaal zes games geannuleerd. Welke games de vijf andere geannuleerde titels zijn is niet bekend. Wel is duidelijk dat vier van de games onaangekondigd zijn, en drie om compleet nieuwe IP's gingen.

Ook zijn er zeven andere games uitgesteld. Ook daarvan is niet bekend om welke games het gaat, al gaan er geruchten dat een ervan de nog altijd onaangekondigde remake van Assassin's Creed 4: Black Flag betreft. Die game zou nu volgens de geruchten ergens voor april 2027 uitkomen. Insider Gaming meldt daarnaast dat Beyond Good and Evil 2, dat al vele jaren in ontwikkeling is, dat nog altijd blijft en dus niet is geannuleerd.

Een nieuwe bedrijfsstructuur

Ubisoft noemt de reorganisatie een "grote organisatorische, operationele en portfolio-reset". Daarbij wil het bedrijf nog meer letten op de kwaliteit die het uitgeeft. Ubisofts nieuwe model gaat zich richten op verschillende 'creatieve huizen' die zich elk met andere soorten games bezighouden. Het gaat om de volgende divisies:

  • Vantage Studios: een vorig jaar met Tencent opgerichte dochteronderneming waar Assassin's Creed, Rainbow Six en Far Cry en diens ontwikkelaars onder vallen.

  • CH2: richt zich op "competitieve en coöperatieve shooterervaringen", waaronder The Division, Ghost Recon en Splinter Cell.

  • CH3: richt zich op "een selectie aan scherpe live-ervaringen", zoals For Honor, The Crew, Riders Republic, Brawlhalla en Skull and Bones.

  • CH4: richt zich op "fantasiewerelden en verhaalgedreven universums" zoals Anno, Might & Magic, Rayman, Prince of Persia en Beyond Good and Evil.

  • CH5: richt zich op "het terugwinnen van Ubisofts positie binnen de casual en familievriendelijke games", waaronder Just Dance, Uno en Hasbro.

Ubisoft laat ook weten dat het vier nieuwe IP's in ontwikkeling heeft, waaronder de onlangs aangekochte moba March of Giants. Die game wordt op een later moment toegekend aan een van de creatieve huizen. Elk van de creatieve huizen zal volgens Ubisoft relatief onafhankelijk opereren, met een eigen leiderschap en eindverantwoordelijkheid.

Geen thuiswerken meer en gesloten studio's

Ubisoft heeft daarnaast aangekondigd dat het thuiswerken niet meer toelaat en dat alle werknemers worden geacht om fulltime op kantoor aanwezig te zijn. Wel krijgen werknemers een "een jaarlijkse toelage bestaande uit thuiswerkdagen". Volgens het bedrijf zorgt dit er voor dat er "collectieve efficiëntie, creativiteit en succes" plaatsvindt.

Twee studio's van Ubisoft sluiten hun deuren: de studio's in Halifax en Stockholm. Dit werd onlangs al aangekondigd. Ubisoft overweegt daarna om "andere assets" te verkopen, maar gaf geen verdere details. Gedurende de volgende twee jaren wil het bedrijf nog eens 200 miljoen euro besparen.

Ubisoft heeft de laatste jaren wisselend succes met zijn games. Zo viel de verkoop van het miljoenenproject Star Wars Outlaws tegen. Zover bekend is het begin vorig jaar uitgekomen Assassin's Creed Shadows wel een verkoopsucces.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.