URL を入れると何が起きるか — DNS・HTTP・HTTPS

この記事は、URL を入れてから画面が出るまでに起きることを扱います。

出てくるのは、名前を番号に変える DNS、中身をやり取りする HTTP、その通信を読まれないようにする HTTPS の 3 つです。

3 つがそろって、はじめてどこへ何を送るかが決まります。

URL は、どのコンピュータのどのページかを指す文字列

手順で打ち込むこの文字列がURL（Uniform Resource Locator。開きたいページがどのコンピュータのどこにあるかを 1 行で指す文字列）です。

この 4 つを切り分けているのは、ブラウザ自身です。

URL は 4 つに切って読む

URL は、4 つの部分をつないだ 1 行です。

先頭が送り方の決まり、中がどのコンピュータか、番号がその中のどのプログラムか、後ろがどのページかで、手元の URL も公開された URL も、入っている文字が違うだけの同じ 4 つでできています。

URL を入れてから画面が出るまで — DNS と HTTP

前の記事で見た IP アドレスがその番号です。

ドメインから IP アドレスを調べる決まりがDNS（Domain Name System）、ブラウザとサーバーがリクエストとレスポンスをやり取りする決まりがHTTP（HyperText Transfer Protocol）です。

DNS の対応を持ち、問い合わせに答えるのが DNS サーバーです。

ブラウザが送る要求がリクエスト、返ってくる返答がレスポンスで、URL を入れてから画面が出るまでに、ブラウザは 2 つの相手に順番につなぎます。

先に名前を番号に直し、そのあとで中身を取りに行く、という順番です。

先につなぐ DNS サーバーが返すのは番号だけで、ページの中身は返しません。

中身を持っているのはその番号あてにつないだ先のサーバーで、URL の後ろの /reserve を見てから返すものを選びます。

同じサーバーでも、/reserve と /login では選ばれる中身が違います。

返ってきたレスポンスには 3 桁の番号とページの中身が入っていて、画面に出るのは中身のファイルだけです。

名前を番号に変えてから、中身をもらう

ブラウザがしているのは、読んで、聞いて、もらって、描くの 4 つです。

打ち込んだ URL を 4 つに切り分け、DNS サーバーに番号を聞き、その番号あてにページを求めます。

サーバーは URL の後ろを見て返すものを選び、うまくいったかどうかを表す番号と一緒に返します。

HTTPS は、通信の途中で内容を読まれないための決まり

http で始まる通信は打ち込んだ文字がそのままの形で流れるので、通り道の機器で中身を読めます。

これを防ぐのがHTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure）で、送る中身を暗号化（encryption。決められた相手以外には元に戻せない形に変換すること）してやり取りします。

サーバーが読み取る文字はどちらも同じで、違うのは通り道の機器に何が見えるかだけです。

https でも、どのサーバーあてかは通り道に分かります。

分からないのは、どのページを開いていて、何を打ち込んだかです。

HTTPS には、相手がそのドメインの持ち主かを確かめる仕組みも含まれます。

証明を出すのはサーバー自身ではなく、認証局（certificate authority。ドメインの持ち主を確かめて証明を発行する第三者）です。

証明の中には、相手が本物かを確かめるのに使う公開鍵（public key。誰に渡してもよい鍵）が入っています。

確かめるほうが先で、暗号化はそのあとです。

相手が持ち主だと分かってから鍵を作るので、途中の機器が間に入っても中身は読めません。

https は中身を読ませない

http と https の違いは、通り道で中身を読めるかどうかだけです。

http はそのままの文字が流れるので通り道の機器が中身を読めますが、https は送る前に文字を変換するので、通り道に分かるのはあて先の名前までです。