Linux网络编程一步一步学-加密通讯协议SSL研究

引用自：http://blog.csdn.net/lbsljn/article/details/3511258
服务器端源代码如下：

#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. 应用程序接口
1.1 SSL初始化
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