编写高质量代码改善C#程序的157个建议——建议117:使用SSL确保通信中的数据安全
2015-08-22 20:53
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建议117:使用SSL确保通信中的数据安全
SSL(Secure Socket Layer)最初是由NetScape公司设计的,用于Web安全的网络协议。目前它已经广泛应用到各类网络传输通信中了。SSL利用数字证书技术(非对称加密),保证了通信过程中的唯一性、不可篡改性、不可抵赖性。SSL通道原理图:
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这是一WinForm窗体程序,模拟的是服务器端部分,其中有两个按钮。按钮事件方法buttonStartServe_Click负责让服务器处理侦听状态。当然,为了模拟需要,在方法中还初始化了非对称加密密钥对。记住,公钥要公开给客户端。注意,也可以使用数字证书,但是为了演示方便,本例仅使用公钥-私钥对。
通信部分直接使用了FCL中的Socket类型,并采用异步的方式处理发送和接收任务。关于通信部分,本建议不再赘述。唯一要注意的是,在发送和接收过程中,要调用RijndaelProcessor.EncryptString方法加密,然后用RijndaelProcessor.DencryptString方法解密。RijndaelProcessor类型是用来封装对称加密、解密算法的工具类。
客户端部分代码:
客户端部分也包含两个按钮,在服务器部分按下“侦听”按钮后,客户端可以按下“链接”按钮。这个过程,程序主要完成两件事情。首先,程序会根据服务器IP地址连接上服务器;其次,一旦连接上服务器,客户端会立即将自己用于加密的密钥发送给服务器。
完成这个步骤后,SSL通道已经建立起来的,这个时候就可以随意发送加密数据而不担心被盗走了。我们可以看到,客户端的代码与服务器端一样,在发送之前,消息要加密,而在接收到消息体之后,首先会解密。
转自:《编写高质量代码改善C#程序的157个建议》陆敏技
SSL(Secure Socket Layer)最初是由NetScape公司设计的,用于Web安全的网络协议。目前它已经广泛应用到各类网络传输通信中了。SSL利用数字证书技术(非对称加密),保证了通信过程中的唯一性、不可篡改性、不可抵赖性。SSL通道原理图:
public class RijndaelProcessor { static int bufferSize = 128 * 1024; static byte[] salt = { 134, 216, 7, 36, 88, 164, 91, 227, 174, 76, 191, 197, 192, 154, 200, 248 }; static byte[] iv = { 134, 216, 7, 36, 88, 164, 91, 227, 174, 76, 191, 197, 192, 154, 200, 248 }; static SymmetricAlgorithm CreateRijndael(string password, byte[] salt) { PasswordDeriveBytes pdb = new PasswordDeriveBytes(password, salt, "SHA256", 1000); SymmetricAlgorithm sma = Rijndael.Create(); sma.KeySize = 256; sma.Key = pdb.GetBytes(32); sma.Padding = PaddingMode.PKCS7; return sma; } public static string EncryptString(string input, string password) { using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream()) using (SymmetricAlgorithm algorithm = CreateRijndael(password, salt)) { algorithm.IV = iv; using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream, algorithm.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write)) { byte[] bytes = UTF32Encoding.Default.GetBytes(input); cryptoStream.Write(bytes, 0, bytes.Length); cryptoStream.Flush(); } return Convert.ToBase64String(memoryStream.ToArray()); } } public static string DencryptString(string input, string password) { using (MemoryStream inputMemoryStream = new MemoryStream(Convert.FromBase64String(input))) using (SymmetricAlgorithm algorithm = CreateRijndael(password, salt)) { algorithm.IV = iv; using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(inputMemoryStream, algorithm.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read)) { StreamReader sr = new StreamReader(cryptoStream); return sr.ReadToEnd(); } } } }
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这是一WinForm窗体程序,模拟的是服务器端部分,其中有两个按钮。按钮事件方法buttonStartServe_Click负责让服务器处理侦听状态。当然,为了模拟需要,在方法中还初始化了非对称加密密钥对。记住,公钥要公开给客户端。注意,也可以使用数字证书,但是为了演示方便,本例仅使用公钥-私钥对。
通信部分直接使用了FCL中的Socket类型,并采用异步的方式处理发送和接收任务。关于通信部分,本建议不再赘述。唯一要注意的是,在发送和接收过程中,要调用RijndaelProcessor.EncryptString方法加密,然后用RijndaelProcessor.DencryptString方法解密。RijndaelProcessor类型是用来封装对称加密、解密算法的工具类。
客户端部分代码:
#region client ///====================== ///客户端代码 ///====================== ///用于跟服务器通信的socket Socket clientCommunicateSocket; ///用于暂存接收到的字符串 StringBuilder messageFromServer = new StringBuilder(); ///定义接受缓存块的大小 static int clientBufferSize = 1024; ///缓存块 byte[] bytesReceivedFromServer = new byte[clientBufferSize]; //随机生成的key,在这里硬编码为key123 string keyCreateRandom = "key123"; private void buttonConnectAndReceiveMsg_Click(object sender, EventArgs e) { IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.1.100"), 8009); Socket connectSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); connectSocket.BeginConnect(iep, new AsyncCallback(this.Connected), connectSocket); buttonConnectAndReceiveMsg.Enabled = false; } void Connected(IAsyncResult result) { clientCommunicateSocket = result.AsyncState as Socket; clientCommunicateSocket.EndConnect(result); clientCommunicateSocket.BeginReceive(bytesReceivedFromServer, 0, clientBufferSize, SocketFlags.None, new AsyncCallback(this.ReceivedFromServer), null); ListBoxClientShow("客户端连接上服务器。。。"); //连接成功便发送密钥K给服务器 SendKey(); } void ReceivedFromServer(IAsyncResult result) { int read = clientCommunicateSocket.EndReceive(result); if (read > 0) { messageFromServer.Append(UTF32Encoding.Default.GetString(bytesReceivedFromServer, 0, read)); //处理并显示客户端数据 ProcessAndShowInClient(); clientCommunicateSocket.BeginReceive(bytesReceivedFromServer, 0, clientBufferSize, 0, new AsyncCallback(ReceivedFromServer), null); } } private void ProcessAndShowInClient() { //如果接收到<EOF>则表示完成一次接收,否则继续将自己置于接收状态 if (messageFromServer.ToString().IndexOf("<EOF>") > -1) { //解密消息体并呈现出来 ListBoxClientShow(string.Format("接收到服务器消息:{0}", RijndaelProcessor.DencryptString(messageFromServer.ToString().Substring(0, messageFromServer.ToString().Length - 5), keyCreateRandom))); messageFromServer.Clear(); } } private void buttonStartSendToServer_Click(object sender, EventArgs e) { //加密消息体 string msg = string.Format("{0}{1}", RijndaelProcessor.EncryptString(DateTime.Now.ToString(), keyCreateRandom), "<EOF>"); byte[] msgBytes = UTF32Encoding.Default.GetBytes(msg); clientCommunicateSocket.BeginSend(msgBytes, 0, msgBytes.Length, SocketFlags.None, null, null); ListBoxClientShow(string.Format("发送:{0}", msg)); } private void SendKey() { string msg = RSAProcessor.RSAEncrypt(publicKey, keyCreateRandom) + "<KEY><EOF>"; byte[] msgBytes = UTF32Encoding.Default.GetBytes(msg); clientCommunicateSocket.BeginSend(msgBytes, 0, msgBytes.Length, SocketFlags.None, null, null); ListBoxClientShow(string.Format("发送:{0}", keyCreateRandom)); } private void ListBoxClientShow(string msg) { listBoxClient.BeginInvoke(new Action(() => { listBoxClient.Items.Add(msg); })); } #endregion client
客户端部分也包含两个按钮,在服务器部分按下“侦听”按钮后,客户端可以按下“链接”按钮。这个过程,程序主要完成两件事情。首先,程序会根据服务器IP地址连接上服务器;其次,一旦连接上服务器,客户端会立即将自己用于加密的密钥发送给服务器。
完成这个步骤后,SSL通道已经建立起来的,这个时候就可以随意发送加密数据而不担心被盗走了。我们可以看到,客户端的代码与服务器端一样,在发送之前,消息要加密,而在接收到消息体之后,首先会解密。
转自:《编写高质量代码改善C#程序的157个建议》陆敏技
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