2014年2月14日星期五

阮一峰的网络日志

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CSS动画简介

Posted: 14 Feb 2014 12:45 AM PST

现在,我不太爱写介绍CSS的文章,因为这不是网站开发的关键。

但是,CSS动画除外,它实在太有用了。

本文介绍CSS动画的两大组成部分:transition和animation。我不打算给出每一条属性的详尽介绍,那样可以写一本书。这篇文章只是一个简介,帮助初学者了解全貌,同时又是一个快速指南,当你想不起某一个用法的时候,能够快速地找到提示。

我的主要参考资料是,2013年10月,Lea Verou在JSConf.Asia上面的演讲《CSS in the 4th Dimension》。那是一个非常棒的演讲,有视频幻灯片,强烈推荐。

第一部分:CSS Transition

1.1 基本用法

在CSS 3引入Transition(过渡)这个概念之前,CSS是没有时间轴的。也就是说,所有的状态变化,都是即时完成。

上面是一个演示,当鼠标放置于缩略图之上,缩略图会迅速变大。注意,缩略图的变大是瞬间实现的。下面是代码,相当简单。

 img{     height:15px;     width:15px; }  img:hover{     height: 450px;     width: 450px; }  

transition的作用在于,指定状态变化所需要的时间。

 img{     transition: 1s; }  

上面代码指定,图片放大的过程需要1秒,效果如下。

我们还可以指定transition适用的属性,比如只适用于height。

 img{     transition: 1s height; }  

这样一来,只有height的变化需要1秒实现,其他变化(主要是width)依然瞬间实现,效果如下。

1.2 transition-delay

在同一行transition语句中,可以分别指定多个属性。

 img{     transition: 1s height, 1s width; }  

但是,这样一来,height和width的变化是同时进行的,跟不指定它们没有差别,效果如下。

我们希望,让height先发生变化,等结束以后,再让width发生变化。实现这一点很容易,就是为width指定一个delay参数。

 img{     transition: 1s height, 1s 1s width; }  

上面代码指定,width在1秒之后,再开始变化,也就是延迟(delay)1秒,效果如下。

delay的真正意义在于,它指定了动画发生的顺序,使得多个不同的transition可以连在一起,形成复杂效果。

1.3 transition-timing-function

transition的状态变化速度(又称timing function),默认不是匀速的,而是逐渐放慢,这叫做ease。

 img{     transition: 1s ease; }  

除了ease以外,其他模式还包括

(1)linear:匀速

(2)ease-in:加速

(3)ease-out:减速

(4)cubic-bezier函数:自定义速度模式

最后那个cubic-bezier,可以使用工具网站来定制。

 img{     transition: 1s height cubic-bezier(.83,.97,.05,1.44); }  

上面的代码会产生一个最后阶段放大过度、然后回缩的效果。

1.4 transition的各项属性

transition的完整写法如下。

 img{     transition: 1s 1s height ease; }  

这其实是一个简写形式,可以单独定义成各个属性。

 img{     transition-property: height;     transition-duration: 1s;     transition-delay: 1s;     transition-timing-function: ease; }  

1.5 transition的使用注意

(1)目前,各大浏览器(包括IE 10)都已经支持无前缀的transition,所以transition已经可以很安全地不加浏览器前缀。

(2)不是所有的CSS属性都支持transition,完整的列表查看这里,以及具体的效果

(3)transition需要明确知道,开始状态和结束状态的具体数值,才能计算出中间状态。比如,height从0px变化到100px,transition可以算出中间状态。但是,transition没法算出0px到auto的中间状态,也就是说,如果开始或结束的设置是height: auto,那么就不会产生动画效果。类似的情况还有,display: none到block,background: url(foo.jpg)到url(bar.jpg)等等。

1.6 transition的局限

transition的优点在于简单易用,但是它有几个很大的局限。

(1)transition需要事件触发,所以没法在网页加载时自动发生。

(2)transition是一次性的,不能重复发生,除非一再触发。

(3)transition只能定义开始状态和结束状态,不能定义中间状态,也就是说只有两个状态。

(4)一条transition规则,只能定义一个属性的变化,不能涉及多个属性。

CSS Animation就是为了解决这些问题而提出的。

第二部分:CSS Animation

2.1 基本用法

首先,CSS Animation需要指定动画一个周期持续的时间,以及动画效果的名称。

 div:hover {   animation: 1s rainbow; }  

上面代码表示,当鼠标悬停在div元素上时,会产生名为rainbow的动画效果,持续时间为1秒。为此,我们还需要用keyframes关键字,定义rainbow效果。

 @keyframes rainbow {   0% { background: #c00; }   50% { background: orange; }   100% { background: yellowgreen; } }  

上面代码表示,rainbow效果一共有三个状态,分别为起始(0%)、中点(50%)和结束(100%)。如果有需要,完全可以插入更多状态。效果如下。

默认情况下,动画只播放一次。加入infinite关键字,可以让动画无限次播放。

 div:hover {   animation: 1s rainbow infinite; }  

也可以指定动画具体播放的次数,比如3次。

 div:hover {   animation: 1s rainbow 3; }  

这里还有一个心脏跳动的例子,可供参考。

2.2 animation-fill-mode

动画结束以后,会立即从结束状态跳回到起始状态。如果想让动画保持在结束状态,需要使用animation-fill-mode属性。

 div:hover {   animation: 1s rainbow forwards; }  

forwards表示让动画停留在结束状态,效果如下。

animation-fill-mode还可以使用下列值。

(1)none:默认值,回到动画没开始时的状态。

(2)backwards:让动画回到第一帧的状态。

(3)both: 根据animation-direction(见后)轮流应用forwards和backwards规则。

2.3 animation-direction

动画循环播放时,每次都是从结束状态跳回到起始状态,再开始播放。animation-direction属性,可以改变这种行为。

下面看一个例子,来说明如何使用animation-direction。假定有一个动画是这样定义的。

 @keyframes rainbow {   0% { background-color: yellow; }   100% { background: blue; } }  

默认情况是,animation-direction等于normal。

 div:hover {   animation: 1s rainbow 3 normal; }  

此外,还可以等于取alternate、reverse、alternate-reverse等值。它们的含义见下图(假定动画连续播放三次)。

简单说,animation-direction指定了动画播放的方向,最常用的值是normal和reverse。浏览器对其他值的支持情况不佳,应该慎用。

2.4 animation的各项属性

同transition一样,animation也是一个简写形式。

 div:hover {   animation: 1s 1s rainbow linear 3 forwards normal; }  

这是一个简写形式,可以分解成各个单独的属性。

 div:hover {   animation-name: rainbow;   animation-duration: 1s;   animation-timing-function: linear;   animation-delay: 1s;     animation-fill-mode:forwards;   animation-direction: normal;   animation-iteration-count: 3; }  

2.5 keyframes的写法

keyframes关键字用来定义动画的各个状态,它的写法相当自由。

 @keyframes rainbow {   0% { background: #c00 }   50% { background: orange }   100% { background: yellowgreen } }  

0%可以用from代表,100%可以用to代表,因此上面的代码等同于下面的形式。

 @keyframes rainbow {   from { background: #c00 }   50% { background: orange }   to { background: yellowgreen } }  

如果省略某个状态,浏览器会自动推算中间状态,所以下面都是合法的写法。

 @keyframes rainbow {   50% { background: orange }   to { background: yellowgreen } }  @keyframes rainbow {   to { background: yellowgreen } }  

甚至,可以把多个状态写在一行。

 @keyframes pound {   from,to { transform: none; }   50% { transform: scale(1.2); } }  

另外一点需要注意的是,浏览器从一个状态向另一个状态过渡,是平滑过渡。steps函数可以实现分步过渡。

 div:hover {   animation: 1s rainbow infinite steps(10); }  

这里有一个非常神奇的例子,可以看到steps函数的用处。

2.6 animation-play-state

有时,动画播放过程中,会突然停止。这时,默认行为是跳回到动画的开始状态。

上面动画中,如果鼠标移走,色块立刻回到动画开始状态。

如果想让动画保持突然终止时的状态,就要使用animation-play-state属性。

 div {     animation: spin 1s linear infinite;     animation-play-state: paused; }  div:hover {   animation-play-state: running; }  

上面的代码指定,没有鼠标没有悬停时,动画状态是暂停;一旦悬停,动画状态改为继续播放。效果如下。

2.7 浏览器前缀

目前,IE 10和Firefox(>= 16)支持没有前缀的animation,而chrome不支持,所以必须使用webkit前缀。

也就是说,实际运用中,代码必须写成下面的样子。

 div:hover {   -webkit-animation: 1s rainbow;   animation: 1s rainbow;   }  @-webkit-keyframes rainbow {   0% { background: #c00; }   50% { background: orange; }   100% { background: yellowgreen; } }  @keyframes rainbow {   0% { background: #c00; }   50% { background: orange; }   100% { background: yellowgreen; } }  

(完)

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2014年2月5日星期三

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SSL/TLS协议运行机制的概述

Posted: 05 Feb 2014 03:24 AM PST

互联网的通信安全,建立在SSL/TLS协议之上。

本文简要介绍SSL/TLS协议的运行机制。文章的重点是设计思想和运行过程,不涉及具体的实现细节。如果想了解这方面的内容,请参阅RFC文档

一、作用

不使用SSL/TLS的HTTP通信,就是不加密的通信。所有信息明文传播,带来了三大风险。

(1) 窃听风险(eavesdropping):第三方可以获知通信内容。

(2) 篡改风险(tampering):第三方可以修改通信内容。

(3) 冒充风险(pretending):第三方可以冒充他人身份参与通信。

SSL/TLS协议是为了解决这三大风险而设计的,希望达到:

(1) 所有信息都是加密传播,第三方无法窃听。

(2) 具有校验机制,一旦被篡改,通信双方会立刻发现。

(3) 配备身份证书,防止身份被冒充。

互联网是开放环境,通信双方都是未知身份,这为协议的设计带来了很大的难度。而且,协议还必须能够经受所有匪夷所思的攻击,这使得SSL/TLS协议变得异常复杂。

二、历史

互联网加密通信协议的历史,几乎与互联网一样长。

1994年,NetScape公司设计了SSL协议(Secure Sockets Layer)的1.0版,但是未发布。

1995年,NetScape公司发布SSL 2.0版,很快发现有严重漏洞。

1996年,SSL 3.0版问世,得到大规模应用。

1999年,互联网标准化组织ISOC接替NetScape公司,发布了SSL的升级版TLS 1.0版。

2006年和2008年,TLS进行了两次升级,分别为TLS 1.1版和TLS 1.2版。最新的变动是2011年TLS 1.2的修订版

目前,应用最广泛的是TLS 1.0,接下来是SSL 3.0。但是,主流浏览器都已经实现了TLS 1.2的支持。

TLS 1.0通常被标示为SSL 3.1,TLS 1.1为SSL 3.2,TLS 1.2为SSL 3.3。

三、基本的运行过程

SSL/TLS协议的基本思路是采用公钥加密法,也就是说,客户端先向服务器端索要公钥,然后用公钥加密信息,服务器收到密文后,用自己的私钥解密。

但是,这里有两个问题。

(1)如何保证公钥不被篡改?

解决方法:将公钥放在数字证书中。只要证书是可信的,公钥就是可信的。

(2)公钥加密计算量太大,如何减少耗用的时间?

解决方法:每一次对话(session),客户端和服务器端都生成一个"对话密钥"(session key),用它来加密信息。由于"对话密钥"是对称加密,所以运算速度非常快,而服务器公钥只用于加密"对话密钥"本身,这样就减少了加密运算的消耗时间。

因此,SSL/TLS协议的基本过程是这样的:

(1) 客户端向服务器端索要并验证公钥。

(2) 双方协商生成"对话密钥"。

(3) 双方采用"对话密钥"进行加密通信。

上面过程的前两步,又称为"握手阶段"(handshake)。

四、握手阶段的详细过程

"握手阶段"涉及四次通信,我们一个个来看。需要注意的是,"握手阶段"的所有通信都是明文的。

4.1 客户端发出请求(ClientHello)

首先,客户端(通常是浏览器)先向服务器发出加密通信的请求,这被叫做ClientHello请求。

在这一步,客户端主要向服务器提供以下信息。

(1) 支持的协议版本,比如TLS 1.0版。

(2) 一个客户端生成的随机数,稍后用于生成"对话密钥"。

(3) 支持的加密方法,比如RSA公钥加密。

(4) 支持的压缩方法。

这里需要注意的是,客户端发送的信息之中不包括服务器的域名。也就是说,理论上服务器只能包含一个网站,否则会分不清应该向客户端提供哪一个网站的数字证书。这就是为什么通常一台服务器只能有一张数字证书的原因。

对于虚拟主机的用户来说,这当然很不方便。2006年,TLS协议加入了一个Server Name Indication扩展,允许客户端向服务器提供它所请求的域名。

4.2 服务器回应(SeverHello)

服务器收到客户端请求后,向客户端发出回应,这叫做SeverHello。服务器的回应包含以下内容。

(1) 确认使用的加密通信协议版本,比如TLS 1.0版本。如果浏览器与服务器支持的版本不一致,服务器关闭加密通信。

(2) 一个服务器生成的随机数,稍后用于生成"对话密钥"。

(3) 确认使用的加密方法,比如RSA公钥加密。

(4) 服务器证书。

除了上面这些信息,如果服务器需要确认客户端的身份,就会再包含一项请求,要求客户端提供"客户端证书"。比如,金融机构往往只允许认证客户连入自己的网络,就会向正式客户提供USB密钥,里面就包含了一张客户端证书。

4.3 客户端回应

客户端收到服务器回应以后,首先验证服务器证书。如果证书不是可信机构颁布、或者证书中的域名与实际域名不一致、或者证书已经过期,就会向访问者显示一个警告,由其选择是否还要继续通信。

如果证书没有问题,客户端就会从证书中取出服务器的公钥。然后,向服务器发送下面三项信息。

(1) 一个随机数。该随机数用服务器公钥加密,防止被窃听。

(2) 编码改变通知,表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。

(3) 客户端握手结束通知,表示客户端的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值,用来供服务器校验。

上面第一项的随机数,是整个握手阶段出现的第三个随机数,又称"pre-master key"。有了它以后,客户端和服务器就同时有了三个随机数,接着双方就用事先商定的加密方法,各自生成本次会话所用的同一把"会话密钥"。

至于为什么一定要用三个随机数,来生成"会话密钥",dog250解释得很好:

"不管是客户端还是服务器,都需要随机数,这样生成的密钥才不会每次都一样。由于SSL协议中证书是静态的,因此十分有必要引入一种随机因素来保证协商出来的密钥的随机性。

对于RSA密钥交换算法来说,pre-master-key本身就是一个随机数,再加上hello消息中的随机,三个随机数通过一个密钥导出器最终导出一个对称密钥。

pre master的存在在于SSL协议不信任每个主机都能产生完全随机的随机数,如果随机数不随机,那么pre master secret就有可能被猜出来,那么仅适用pre master secret作为密钥就不合适了,因此必须引入新的随机因素,那么客户端和服务器加上pre master secret三个随机数一同生成的密钥就不容易被猜出了,一个伪随机可能完全不随机,可是是三个伪随机就十分接近随机了,每增加一个自由度,随机性增加的可不是一。"

此外,如果前一步,服务器要求客户端证书,客户端会在这一步发送证书及相关信息。

4.4 服务器的最后回应

服务器收到客户端的第三个随机数pre-master key之后,计算生成本次会话所用的"会话密钥"。然后,向客户端最后发送下面信息。

(1)编码改变通知,表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。

(2)服务器握手结束通知,表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值,用来供客户端校验。

至此,整个握手阶段全部结束。接下来,客户端与服务器进入加密通信,就完全是使用普通的HTTP协议,只不过用"会话密钥"加密内容。

五、参考链接

(完)

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2014年2月1日星期六

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浙江温州的鲸鲨屠宰场

Posted: 31 Jan 2014 07:58 AM PST

除夕夜,我收到英国摄影师Alex Hofford的邮件,他想让我帮忙曝光一件事。

几年前,我转载过他在宁波拍的《熔模铸造》系列图片,就这样认识了。后来,他在香港发起了野生动物保护组织Wildlife Risk

这一次,他们发现浙江省温州市有一个世界最大的鲸鲨屠宰场。

下面是维基百科对"鲸鲨"的介绍。

"鲸鲨(学名:Rhincodon typus)是世界上最大型的鲨鱼,也是世界上最大的鱼。

虽然鲸鲨拥有巨大的身躯,但不会对人类造成重大的危害。鲸鲨的个性事实上是相当温和的,也会与潜水人员嬉戏,有时甚至会让人骑乘。

鲸鲨几乎没有天敌,人类进行的渔业活动是它们数量减少的主要原因。目前生物学家仍无法掌握鲸鲨的数量,世界自然保护联盟认为鲸鲨是濒危物种,波昂公约( Bonn Convention )则将这种鲨鱼列入了解中的迁移性鲨鱼备忘录名单。濒临绝种野生动植物国际贸易公约在2002年把鲸鲨列为附录二物种,显示鲸鲨保育获得全球共识。"

浙江省温州市下属的乐清市蒲岐镇,有一家海洋生物保健品有限公司。

Wildlife Risk声称,该公司的下属工厂每年屠宰600多条鲸鲨。

鲸鲨被加工成几个部分。

(1)鱼鳍晒干后,转运到广州,出售给当地餐厅,作为装饰摆设之用,以吸引食客。

(2)鲨鱼皮售予皮革商以制造手袋。

(3)鲨鱼的的嘴唇、胃及肉,会被当作食材卖到餐厅。

(4)最有利可图的是鲨鱼的肝脏,用来提取鱼油。

Wildlife Risk还提供下面的视频(优酷Vimeo),作为证据。

除了鲸鲨,Wildlife Risk还发现另外两种鲨鱼----姥鲨和大白鲨----也在被屠宰之列。

这三种鲨鱼全部属于《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)的附录二物种,这意味着它们目前不属于濒危物种,但需要管制交易。由于中国是该条约的缔约国,所以在中国加工这几类鲨鱼,并不完全合法。美国的《国家地理》网站,已经报道了此事。

Wildlife Risk的主张如下:

"在物种被迫至濒临灭绝之前,我们呼吁中国有关当局马上遵循国际协定,对此类非法活动予以适当管制。"

我的立场是:

反对捕捞、加工、食用大型海洋鱼类(参见这里),希望通过我的网站让更多的人知道这件事,直至引起政府部门的重视,对该事件进行查实。一旦属实,坚决取缔和惩罚相关人员。

(完)

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