Linux网络编程一步一步学-加密通讯协议SSL研究
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <errno.h>
- #include <string.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <sys/socket.h>
- #include <sys/wait.h>
- #include <unistd.h>
- #include <arpa/inet.h>
- #include <openssl/ssl.h>
- #include <openssl/err.h>
- #define MAXBUF 1024
- /************关于本文档********************************************
- *filename: ssl-server.c
- *purpose: 演示利用 OpenSSL 库进行基于 IP层的 SSL 加密通讯的方法,这是服务器端例子
- *wrote by: zhoulifa(zhoulifa@163.com) 周立发(http://zhoulifa.bokee.com)
- Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族 开发者 最擅长C语言
- *date time:2007-02-02 19:40
- *Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档,当然包括你的商业用途
- * 但请遵循GPL
- *Thanks to:Google
- *Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量,为科学技术发展出力
- * 科技站在巨人的肩膀上进步更快!感谢有开源前辈的贡献!
- *********************************************************************/
- int main(int argc, char **argv)
- {
- int sockfd, new_fd;
- socklen_t len;
- struct sockaddr_in my_addr, their_addr;
- unsigned int myport, lisnum;
- char buf[MAXBUF + 1];
- SSL_CTX *ctx;
- if (argv[1])
- myport = atoi(argv[1]);
- else
- myport = 7838;
- if (argv[2])
- lisnum = atoi(argv[2]);
- else
- lisnum = 2;
- /* SSL 库初始化 */
- SSL_library_init();
- /* 载入所有 SSL 算法 */
- OpenSSL_add_all_algorithms();
- /* 载入所有 SSL 错误消息 */
- SSL_load_error_strings();
- /* 以 SSL V2 和 V3 标准兼容方式产生一个 SSL_CTX ,即 SSL Content Text */
- ctx = SSL_CTX_new(SSLv23_server_method());
- /* 也可以用 SSLv2_server_method() 或 SSLv3_server_method() 单独表示 V2 或 V3标准 */
- if (ctx == NULL) {
- ERR_print_errors_fp(stdout);
- exit(1);
- }
- /* 载入用户的数字证书, 此证书用来发送给客户端。 证书里包含有公钥 */
- if (SSL_CTX_use_certificate_file(ctx, argv[4], SSL_FILETYPE_PEM) <= 0) {
- ERR_print_errors_fp(stdout);
- exit(1);
- }
- /* 载入用户私钥 */
- if (SSL_CTX_use_PrivateKey_file(ctx, argv[5], SSL_FILETYPE_PEM) <= 0) {
- ERR_print_errors_fp(stdout);
- exit(1);
- }
- /* 检查用户私钥是否正确 */
- if (!SSL_CTX_check_private_key(ctx)) {
- ERR_print_errors_fp(stdout);
- exit(1);
- }
- /* 开启一个 socket 监听 */
- if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
- perror(“socket”);
- exit(1);
- } else
- printf(“socket created/n”);
- bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
- my_addr.sin_family = PF_INET;
- my_addr.sin_port = htons(myport);
- if (argv[3])
- my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[3]);
- else
- my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
- if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr))
- == -1) {
- perror(“bind”);
- exit(1);
- } else
- printf(“binded/n”);
- if (listen(sockfd, lisnum) == -1) {
- perror(“listen”);
- exit(1);
- } else
- printf(“begin listen/n”);
- while (1) {
- SSL *ssl;
- len = sizeof(struct sockaddr);
- /* 等待客户端连上来 */
- if ((new_fd =
- accept(sockfd, (struct sockaddr *) &their_addr,
- &len)) == -1) {
- perror(“accept”);
- exit(errno);
- } else
- printf(“server: got connection from %s, port %d, socket %d/n”,
- inet_ntoa(their_addr.sin_addr),
- ntohs(their_addr.sin_port), new_fd);
- /* 基于 ctx 产生一个新的 SSL */
- ssl = SSL_new(ctx);
- /* 将连接用户的 socket 加入到 SSL */
- SSL_set_fd(ssl, new_fd);
- /* 建立 SSL 连接 */
- if (SSL_accept(ssl) == -1) {
- perror(“accept”);
- close(new_fd);
- break;
- }
- /* 开始处理每个新连接上的数据收发 */
- bzero(buf, MAXBUF + 1);
- strcpy(buf, “server->client”);
- /* 发消息给客户端 */
- len = SSL_write(ssl, buf, strlen(buf));
- if (len <= 0) {
- printf
- (“消息\’%s\’发送失败!错误代码是%d,错误信息是\’%s\’/n”,
- buf, errno, strerror(errno));
- goto finish;
- } else
- printf(“消息\’%s\’发送成功,共发送了%d个字节!/n”,
- buf, len);
- bzero(buf, MAXBUF + 1);
- /* 接收客户端的消息 */
- len = SSL_read(ssl, buf, MAXBUF);
- if (len > 0)
- printf(“接收消息成功:\’%s\’,共%d个字节的数据/n”,
- buf, len);
- else
- printf
- (“消息接收失败!错误代码是%d,错误信息是\’%s\’/n”,
- errno, strerror(errno));
- /* 处理每个新连接上的数据收发结束 */
- finish:
- /* 关闭 SSL 连接 */
- SSL_shutdown(ssl);
- /* 释放 SSL */
- SSL_free(ssl);
- /* 关闭 socket */
- close(new_fd);
- }
- /* 关闭监听的 socket */
- close(sockfd);
- /* 释放 CTX */
- SSL_CTX_free(ctx);
- return 0;
- }
客户端源代码如下:
- #include <stdio.h>
- #include <string.h>
- #include <errno.h>
- #include <sys/socket.h>
- #include <resolv.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <arpa/inet.h>
- #include <unistd.h>
- #include <openssl/ssl.h>
- #include <openssl/err.h>
- #define MAXBUF 1024
- void ShowCerts(SSL * ssl)
- {
- X509 *cert;
- char *line;
- cert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
- if (cert != NULL) {
- printf(“数字证书信息:/n”);
- line = X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(cert), 0, 0);
- printf(“证书: %s/n”, line);
- free(line);
- line = X509_NAME_oneline(X509_get_issuer_name(cert), 0, 0);
- printf(“颁发者: %s/n”, line);
- free(line);
- X509_free(cert);
- } else
- printf(“无证书信息!/n”);
- }
- /************关于本文档********************************************
- *filename: ssl-client.c
- *purpose: 演示利用 OpenSSL 库进行基于 IP层的 SSL 加密通讯的方法,这是客户端例子
- *wrote by: zhoulifa(zhoulifa@163.com) 周立发(http://zhoulifa.bokee.com)
- Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族 开发者 最擅长C语言
- *date time:2007-02-02 20:10
- *Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档,当然包括你的商业用途
- * 但请遵循GPL
- *Thanks to:Google
- *Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量,为科学技术发展出力
- * 科技站在巨人的肩膀上进步更快!感谢有开源前辈的贡献!
- *********************************************************************/
- int main(int argc, char **argv)
- {
- int sockfd, len;
- struct sockaddr_in dest;
- char buffer[MAXBUF + 1];
- SSL_CTX *ctx;
- SSL *ssl;
- if (argc != 3) {
- printf
- (“参数格式错误!正确用法如下:/n/t/t%s IP地址 端口/n/t比如:/t%s 127.0.0.1 80/n此程序用来从某个 IP 地址的服务器某个端口接收最多 MAXBUF 个字节的消息”,
- argv[0], argv[0]);
- exit(0);
- }
- /* SSL 库初始化,参看 ssl-server.c 代码 */
- SSL_library_init();
- OpenSSL_add_all_algorithms();
- SSL_load_error_strings();
- ctx = SSL_CTX_new(SSLv23_client_method());
- if (ctx == NULL) {
- ERR_print_errors_fp(stdout);
- exit(1);
- }
- /* 创建一个 socket 用于 tcp 通信 */
- if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
- perror(“Socket”);
- exit(errno);
- }
- printf(“socket created/n”);
- /* 初始化服务器端(对方)的地址和端口信息 */
- bzero(&dest, sizeof(dest));
- dest.sin_family = AF_INET;
- dest.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
- if (inet_aton(argv[1], (struct in_addr *) &dest.sin_addr.s_addr) == 0) {
- perror(argv[1]);
- exit(errno);
- }
- printf(“address created/n”);
- /* 连接服务器 */
- if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(dest)) != 0) {
- perror(“Connect “);
- exit(errno);
- }
- printf(“server connected/n”);
- /* 基于 ctx 产生一个新的 SSL */
- ssl = SSL_new(ctx);
- SSL_set_fd(ssl, sockfd);
- /* 建立 SSL 连接 */
- if (SSL_connect(ssl) == -1)
- ERR_print_errors_fp(stderr);
- else {
- printf(“Connected with %s encryption/n”, SSL_get_cipher(ssl));
- ShowCerts(ssl);
- }
- /* 接收对方发过来的消息,最多接收 MAXBUF 个字节 */
- bzero(buffer, MAXBUF + 1);
- /* 接收服务器来的消息 */
- len = SSL_read(ssl, buffer, MAXBUF);
- if (len > 0)
- printf(“接收消息成功:\’%s\’,共%d个字节的数据/n”,
- buffer, len);
- else {
- printf
- (“消息接收失败!错误代码是%d,错误信息是\’%s\’/n”,
- errno, strerror(errno));
- goto finish;
- }
- bzero(buffer, MAXBUF + 1);
- strcpy(buffer, “from client->server”);
- /* 发消息给服务器 */
- len = SSL_write(ssl, buffer, strlen(buffer));
- if (len < 0)
- printf
- (“消息\’%s\’发送失败!错误代码是%d,错误信息是\’%s\’/n”,
- buffer, errno, strerror(errno));
- else
- printf(“消息\’%s\’发送成功,共发送了%d个字节!/n”,
- buffer, len);
- finish:
- /* 关闭连接 */
- SSL_shutdown(ssl);
- SSL_free(ssl);
- close(sockfd);
- SSL_CTX_free(ctx);
- return 0;
- }
编译程序用下列命令:
gcc -Wall ssl-client.c -o client
gcc -Wall ssl-server.c -o server
运行程序用如下命令:
./server 7838 1 cacert.pem privkey.pem
./client 127.0.0.1 7838
用下面这两个命令产生上述cacert.pem和privkey.pem文件:
openssl genrsa -out privkey.pem 2048
openssl req -new -x509 -key privkey.pem -out cacert.pem -days 1095
具体请参考 “OpenSSL体系下使用密钥数字证书等”
如果想对SSL有更深入的了解,请学习计算机安全相关的内容,尤其是非对称加密技术。
如果想对SSL库的源代码有深入学习,请去 www.openssl.org 下载源码来阅读。
或者阅读“SSL连接建立过程分析”其目录下如:
SSL连接建立过程分析(1)
1.2 建立SSL新连接
1.3 SSL通信
1.4 SSL释放
2. SSL实现分析
2.1 SSL_load_error_strings
2.2 SSLeay_add_ssl_algorithms()
2.3 SSL23_server_method()
2.4 SSL23_client_method()
2.5 SSL_CTX_new ()
SSL连接建立过程分析(2)
2.6 SSL_CTX_set_default_passwd_cb[_userdata]()
2.7 SSL_CTX_use_certificate_file()
2.8 SSL_CTX_use_PrivateKey_file()
2.9 SSL_CTX_check_private_key()
2.10 SSL_new
2.11 SSL_set_fd
SSL连接建立过程分析(3)
2.12 SSL_accept
SSL连接建立过程分析(4)
2.13 SSL_connect
SSL连接建立过程分析(5)
2.14 SSL_read
SSL连接建立过程分析(6)
2.15 SSL_write