Linux下的OpenSSL编程

时间：2021-10-08 13:10:36

转载自Linux公社：《Linux下的OpenSSL编程》
http://www.linuxidc.com/Linux/2011-04/34523.htm

1.安装openssl库:

sudo sudo apt-get install libssl-dev

2.服务器端实现代码

#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

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[3], 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[4], 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);
    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;
}

3. 客户端实现代码

#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");
}

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;
}

4.编译方式:

gcc -o ssl_server ssl_server.c -Wall -g -lssl
gcc -o ssl_client ssl_client.c -Wall -g -lssl

5.生产私钥和证书

openssl genrsa -out privkey.pem 1024
openssl req -new -x509 -key privkey.pem -out CAcert.pem -days 1095

6.程序运行方式:

./ssl_server 7838 1 CAcert.pem privkey.pem
./ssl_client 127.0.0.1 7838
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