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
Bloober Team kondigt horrorspel Layers of Fear 3 aan
Huis

Bloober Team kondigt horrorspel Layers of Fear 3 aan

De Poolse ontwikkelaar heeft Layers of Fear 3 aangekondigd, een nieuw deel in diens horrorgamefranchise.

Bloober Team hintte al een tijdje naar een nieuwe aankondiging - er was geruime tijd een timer te zien die afliep naar Valentijnsdag afgelopen weekend. Die timer bleek dus voor Layers of Fear 3 te zijn.

Er is nog geen gameplay van het spel getoond, maar er werd wel een live-action teaserfilmpje online geplaatst waarin een man het gericht 'The Sick Rose' van William Blake voorleest. Meer info over de game werd niet gegeven.

Watch on YouTube

In de eerste Layers of Fear-game uit 2016 besturen spelers een schilder die in een Victoriaans landhuis probeert zijn meesterwerk af te maken, terwijl het landhuis geheimen over zijn verleden onthult. Er kwam een vervolg uit, alsmede een remake uit 2023 die simpelweg 'Layers of Fear' heet en de verhalen van de eerste twee games combineert en nieuw materiaal toevoegt.

Bloober Team heeft de laatste jaren flink aan de weg getimmerd als leverancier van horrorspellen. Naast de Layers of Fear-games heeft het bedrijf ook de remake van Silent Hill 2 gemaakt, alsmede Cronos: The New Dawn, Blair Witch en The Medium. Het bedrijf werkt samen met Konami ook aan een remake van de eerste Silent Hill.

▼ Volgende artikel
Mixen, pureren en hakken? Deze Philips handmixer is dé keukenfavoriet van 2025
© Philips
Huis

Mixen, pureren en hakken? Deze Philips handmixer is dé keukenfavoriet van 2025

De Philips HR3781/20 Handmixer is door consumenten uitgeroepen tot Best Reviewed van het Jaar 2025. En dat is niet zonder reden: deze alleskunner overtuigt in prestaties, gemak en veelzijdigheid - en dat zie je terug in de reviews.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Philips

De publieksfavoriet volgens échte gebruikers

De Best Reviewed van het Jaar-award draait niet om mooie verkooppraatjes, maar om ervaringen van mensen die het product echt hebben gebruikt. Op Kieskeurig.nl delen duizenden consumenten hun mening over apparaten, gebaseerd op hoe die in de praktijk bevallen. Die ongefilterde reviews vormen de basis voor de jaarlijkse awards. Alleen producten die consequent goed scoren op gebruiksgemak, prestaties en tevredenheid komen in aanmerking. De Philips HR3781/20 handmixer heeft zich een jaar lang bewezen in keukens door het hele land - en dat leverde hem een plek op als publieksfavoriet van het jaar.

Een mixer die méér kan

De Philips HR3781/20 is geen gewone handmixer. Deze krachtpatser uit de 5000-serie levert 500 watt vermogen, wat bovengemiddeld is in deze productcategorie. Of je nu luchtig beslag mixt, brooddeeg kneedt of een warme soep pureert - dit apparaat draait er zijn hand niet voor om.

Wat de set echt compleet maakt, zijn de meegeleverde accessoires: naast gardes en deeghaken krijg je ook een staafmixer-opzetstuk, een hakmolen én een maatbeker met slimme opbergfunctie. Alles past netjes in elkaar en is makkelijk op te bergen.

Ook aan het gebruiksgemak is gedacht. Dankzij het ergonomische ontwerp ligt de mixer prettig in de hand, en het antispat-ontwerp zorgt ervoor dat je keuken schoon blijft - zelfs bij het mengen van vloeibare ingrediënten. Met vijf snelheden en een turbofunctie pas je de kracht eenvoudig aan je bereiding aan.

©Philips

Waarom gebruikers deze mixer aanraden

Wat gebruikers vooral waarderen aan de Philips HR3781/20, is hoe veelzijdig en compleet hij is. Velen geven aan dat de mixer in korte tijd onmisbaar is geworden. Zo noemt iemand het "een multifunctionele handmixer, niet meer weg te denken uit de keuken door de vele opties en manieren van gebruik." Van beslag kloppen tot soep pureren en groenten hakken: alles werkt soepel, en de opzetstukken klik je eenvoudig vast. Een gebruiker schrijft: "Ik gebruik hem voor simpele dingen zoals beslag maken of slagroom kloppen, maar ook voor soep pureren en groenten hakken. De accessoires werken goed en klikken makkelijk vast."

Ook de krachtige motor maakt indruk: "Zelfs bij het kneden van zwaardere brooddegen houdt hij zich goed staande," merkt een reviewer op. Het antispat-ontwerp valt eveneens in de smaak, met name door de slimme softstartfunctie: "Daardoor zit niet de hele keuken onder de spetters als je begint met mixen." Daarnaast krijgt ook het opbergsysteem veel lof. Zoals iemand opmerkt: "De accessoires klik je gewoon vast in het deksel. Zo ligt er niets los rond en dat bespaart echt veel ruimte."

Al met al is de toon in de reviews overtuigend positief: een krachtige, praktische mixer die aanvoelt alsof je meerdere apparaten in één keer in huis haalt.

©Philips

Een eerlijk oordeel

Natuurlijk is geen enkel apparaat zonder minpunten. Sommige gebruikers vinden het snoer aan de korte kant, wat vooral in keukens met minder gunstig geplaatste stopcontacten wat behelpen kan zijn. Ook wordt genoemd dat de mixer bij langdurig gebruik wat zwaar in de hand kan liggen. En bij heel stevig deeg moet je soms even doorzetten. Toch blijken dit voor de meeste mensen geen dealbreakers. Ze roemen vooral de kracht, veelzijdigheid en het gemak waarmee je de mixer gebruikt én weer opbergt. Daardoor wegen de kleine nadelen niet op tegen de dagelijkse voordelen. Of je nu een fanatieke thuisbakker bent of gewoon een handige hulp zoekt die meerdere apparaten vervangt: de Philips HR3781/20 is een slimme, doordachte keuze - en dat zie je terug in de enthousiaste beoordelingen.

©Philips

De Philips 5000 Series HR3781/20 handmixer

Ontdek hem