【QUIC】Quick UDP Internet Connections

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QUIC(Quick UDP Internet Connections，快速UDP互联网连接)是Google提出的一种基于UDP改进的通信协议，其目的是降低网络通信的延迟，提供更好的用户互动体验。

QUIC的主要特点包括：具有SPDY(SPDY是谷歌研制的提升HTTP速度的协议，是HTTP/2.0的基础)所有的优点；0-RTT连接；减少丢包；前向纠错，减少重传时延；自适应拥塞控制，减少重新连接；相当于TLS加密。

有关QUIC的详细资料可以参考http://www.chromium.org/quic里的相关文档和代码。

1.重传与恢复

与TCP类似，QUIC每发送一个包后，都会等待回复一个确认包。当丢包率超过协议的纠错门限时，会显式或隐式地进行重传

对于某些重要的数据包，如初始密钥协商时的数据包，在建立连接时非常重要，如果这类包丢失会阻塞整体数据流。QUIC对于这一类数据包在确认发生丢失前就会尝试重传，通常是等待较短的时间(如20ms)没收到确认后就马上再次发送。这样在网络中会有若干个相同的包同时传输，只要有一个能成功抵达就完成了连接，这样降低了丢包率。接收方对于关键数据包的多次发送和普通数据包的超时重传，都采用相同的重复包处理机制

QUIC在拥塞避免算法的基础上还加入了心跳包，用于减少丢包率

QUIC使用了FEC(前向纠错码)来恢复数据，FEC采用简单异或的方式。每次发送一组数据，包括若干个数据包后，并对这些数据包依次作异或运算，最后的结果作为一个FEC包再发送出去。接收方收到一组数据后，根据数据包和FEC包即可以进行校验和纠错。

2.安全性

QUIC对每个散装的UDP包都进行了加密和认证的保护，并且避免使用前向依赖的处理方法(如CBC模式)，这样每个UDP包可以独立地根据IV进行加密或认证处理。

QUIC采用了两级密钥机制：初始密钥和会话密钥。初次连接时不加密，并协商初始密钥。初始密钥协商完毕后会马上再协商会话密钥，这样可以保证密钥的前向安全性，之后可以在通信的过程中就实现对密钥的更新。接收方意识到有新的密钥要更新时，会尝试用新旧两种密钥对数据进行解密，直到成功才会正式更新密钥，否则会一直保留旧密钥有效。