交叉编译:libcurl/openssl支持SSL功能

1. 主机编译https客户端

  1. 准备主机开发环境
    sudo apt-get install libcurl4-openssl-dev
  2. 使用libcurl库编写代码
  • 利用libcurl进行http连接
CURL *curl;
CURLcode res;

curl_global_init(CURL_GLOBAL_ALL);

curl = curl_easy_init();
if(curl) {

curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, "http://xx.xx.xx:8080/");

res = curl_easy_perform(curl);

if(res != CURLE_OK)
    fprintf(stderr, "curl_easy_perform() failed: %s\n",
            curl_easy_strerror(res));

curl_easy_cleanup(curl);
}
curl_global_cleanup();
  • 利用libcurl进行https单向认证
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, "https://xx.xx.xx:8443/");

//签发服务端证书的根证书
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_CAINFO, "root.crt");
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_CAPATH, "root.crt");

curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 1);//开启检查服务端成熟
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSL_VERIFYHOST, 0);//不检查域名
  • 利用libcurl进行https双向认证
    在单向基础上添加客户端证书和私钥
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSLCERT, "client.crt");
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_SSLKEY, "client_private.key");
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_KEYPASSWD, "123456");
  • 计算访问耗时
struct timeval tpstart,tpend;
int timeuse;
gettimeofday(&tpstart, NULL);
......
gettimeofday(&tpend,NULL);
timeuse=1000*(tpend.tv_sec-tpstart.tv_sec)+(tpend.tv_usec-tpstart.tv_usec)/1000;
printf("use time:%dms\n", timeuse);
  1. 编译主机客户端代码
    gcc testhppts.c -o testhttps -l curl

需要注意,设置根证书时,在主机Ubuntu X86仅设置 curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_CAINFO, "root.crt"); 即可访问https,在arm板上使用交叉编译的libcurl会报错,需要添加 curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_CAPATH, "root.crt"); 才能正常访问。

curl_easy_perform() failed: SSL peer certificate or SSH remote key was not OK

2. 交叉编译:移植https客户端

  1. 首先下载arm gcc交叉编译器:https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads

  2. 解压、加入环境变量:这里使用开发板提供商的交叉编译器
    export PATH=~/xxx/gcc-arm-linux-gnueabihf/bin:$PATH

  3. 编译
    arm-linux-gnueabihf-gcc testhttps.c -o testhttps -l curl

    testhttps.c:2:23: fatal error: curl/curl.h: No such file or directory
    #include 
    

直接编译报错,我们需要arm版的libcurl。默认配置的libcurl不支持ssl,加上--with-ssl才支持,又必须依赖openssl,所以我们先交叉编译openssl

  1. 交叉编译openssl
    https://www.openssl.org/source/:openssl-1.1.0l.tar.gz

    cd openssl-1.1.0l
    ./config no-asm shared --cross-compile-prefix=arm-linux-gnueabihf- --prefix=/xxx/openssl_build
    //先删除makefile中的两处-m64,否则编译报错
    make
    make install
    

    no-asm:不使用汇编优化加速编译,会导致问题
    shared:编译动态库
    --prefix=/xxx/openssl_build:指向编译库安装目录

  2. 交叉编译libcurl
    下载源码并解压:https://curl.haxx.se/download.html

    cd curl-7.66.0
    env LDFLAGS=-R/xxx/openssl_build/lib ./configure --host=arm-linux-gnueabihf --build=x86_64-pc-linux-gnu --prefix=/xxx/curl_build --with-ssl=/xxx/openssl_build
    make
    make install
    

    configure之前一定要加 env LDFLAGS=-R/xxx/openssl_build/lib ,否则编译时找不到libssl.so libcrypto.so。

  3. 交叉编译https客户端
    指定依赖的交叉编译库的路径:将curl、openssl库安装目录下的头文件、so拷贝到include、lib目录
    arm-linux-gnueabihf-gcc testhttps.c -o testhttps -lcurl -lssl -lcrypto -I/xxx/include -L/xxx/lib

  4. 拷贝程序、so到arm开发板

    • 查看so依赖
    $ readelf -d testhttps
    Dynamic section at offset 0xdc0 contains 27 entries:
    Tag        Type                         Name/Value
    0x00000001 (NEEDED)                     Shared library: [libcurl.so.4]
    0x00000001 (NEEDED)                     Shared library: [libssl.so.1.1]
    0x00000001 (NEEDED)                     Shared library: [libcrypto.so.1.1]
    

    交叉编译的curl、openssl的lib下会有多个名字的so,多个符号链接指向同一个so。我们只需要将一个so拷贝到arm开发板,按so依赖表里的名字命名即可。

  5. 执行
    如果so拷贝到了系统lib路径,可以直接执行程序./testhttps。
    如果so拷贝到了自定义路径,那么需要在执行前执行export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/xxx/lib

2. https访问速度测试

  • 局域网:arm板800M-C语言,1024位ca证书,helloworld网页147字节
类型 1 2 3 平均(ms)
http 46 48 44 46
https单向认证 245 208 237 230
https双向认证 252 249 270 257
  • 局域网:电脑I7-C语言,1024位ca证书,helloworld网页147字节
类型 1 2 3 平均(ms)
http 13 19 13 15
https单向认证 149 147 146 147
https双向认证 168 175 172 171

由测试结果可看出,在嵌入式设备上(低CPU、低内存),https的访问速度,java和C不在同一数量级上,C程序大概比java快40倍。

  • 局域网:arm板800M-java,1024位ca证书,helloworld网页147字节
类型 1 2 3 平均(ms)
http 1311 1320 1318 1316
https单向认证 8927 8711 8827 8821
https双向认证 9643 9742 9793 9726
  • 局域网:电脑I7-java,1024位ca证书,helloworld网页147字节
类型 1 2 3 平均(ms)
http 78 58 62 66
https单向认证 3323 3236 3161 3240
https双向认证 3655 3544 3541 3580

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