利用OpenSSL建立SSL安全通信(C/S)(一）

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*SSL/TLS客户端程序WIN32版(以demos/cli.cpp为基础)
*需要用到动态连接库libeay32.dll,ssleay.dll,
*同时在setting中加入ws2_32.lib libeay32.lib ssleay32.lib,
*以上库文件在编译openssl后可在out32dll目录下找到,
*所需证书文件请参照<<利用Openssl生成证书文件>>自行生成*/
******************************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <memory.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>

#include <winsock2.h>

#include "openssl/rsa.h"
#include "openssl/crypto.h"
#include "openssl/x509.h"
#include "openssl/pem.h"
#include "openssl/ssl.h"
#include "openssl/err.h"
#include "openssl/rand.h"

/*所有需要的参数信息都在此处以#define的形式提供*/
#define CERTF    "client.crt" /*客户端的证书(需经CA签名)*/
#define KEYF     "client.key" /*客户端的私钥(建议加密存储)*/
#define CACERT   "ca.crt" /*CA 的证书*/
#define PORT     1111 /*服务端的端口*/
#define SERVER_ADDR "127.0.0.1" /*服务段的IP地址*/

//检查错误
#define CHK_NULL(x)     if ((x)==NULL) { exit (-1); }
#define CHK_ERR(err,s)  if ((err)==-1) { perror(s); exit(-2); }
#define CHK_SSL(err)    if ((err)==-1) { ERR_print_errors_fp(stderr); exit(-3); }

int main (void)
{
    int err;
    int sd;
   
    struct sockaddr_in sa;
 
    SSL_CTX* ctx;
    SSL* ssl;
    X509* server_cert;
 
    char* str;
    char buf [4096];
 
    SSL_METHOD *meth;
 
    int seed_int[100]; /*存放随机序列*/
    
    WSADATA wsaData;
   
    //获取SOCKET版本(2.2)
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData) != 0)
    {
        printf("WSAStartup()fail:%d/n",GetLastError());
        return -1;
    }
    
    OpenSSL_add_ssl_algorithms(); /*初始化,加载算法*/
    SSL_load_error_strings(); /*加载错误信息,为打印调试信息作准备*/
    
    meth = TLSv1_client_method(); /*采用什么协议(SSLv2/SSLv3/TLSv1)在此指定*/
    ctx = SSL_CTX_new (meth);
    CHK_NULL(ctx);
    
    SSL_CTX_set_verify(ctx,SSL_VERIFY_PEER,NULL); /*验证对方*/
    SSL_CTX_load_verify_locations(ctx,CACERT,NULL); /*若验证,则放置CA证书*/
   
    //加载自己的证书client.crt   
    if (SSL_CTX_use_certificate_file(ctx, CERTF, SSL_FILETYPE_PEM) <= 0)
    {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        exit(-2);
    }
   
    //加载自己的密钥文件client.key
    if (SSL_CTX_use_PrivateKey_file(ctx, KEYF, SSL_FILETYPE_PEM) <= 0)
    {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        exit(-3);
    }

    //验证验证密钥与证书是否配对
    if (!SSL_CTX_check_private_key(ctx))
    {
         printf("Private key does not match the certificate public key/n");
         exit(-4);
    }

    /*构建随机数生成机制,WIN32平台必需*/
    srand( (unsigned)time( NULL ) );//以时间为种子
    for( int i = 0; i < 100;i++ )
    {
        seed_int[i] = rand();
    }        
    RAND_seed(seed_int, sizeof(seed_int));
    
    /*以下是正常的TCP socket建立过程 .............................. */
    printf("Begin tcp socket.../n");
    
    sd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0); CHK_ERR(sd, "socket");
    
    memset (&sa, '/0', sizeof(sa));
    sa.sin_family = AF_INET;
    sa.sin_addr.s_addr = inet_addr (SERVER_ADDR); /* Server IP */
    sa.sin_port = htons (PORT); /* Server Port number */
    
    err = connect(sd, (struct sockaddr*) &sa,sizeof(sa));
    CHK_ERR(err, "connect");
    
    /* TCP 连接已建立,开始 SSL 握手过程.......................... */
    printf("Begin SSL negotiation n");
    
    ssl = SSL_new (ctx);//建立SSL
    CHK_NULL(ssl);
    
    SSL_set_fd (ssl, sd);//关联SSL与SOCKET
    err = SSL_connect (ssl);//用SSL连接Server
    CHK_SSL(err);
    
    /*打印所有加密算法的信息(可选)*/
    printf ("SSL connection using %sn", SSL_get_cipher(ssl));
    
    /*得到服务端的证书并打印些信息(可选) */
    server_cert = SSL_get_peer_certificate(ssl);
    CHK_NULL(server_cert);
    printf ("Server certificate:/n");
    
    str = X509_NAME_oneline(X509_get_subject_name(server_cert),0,0);
    CHK_NULL(str);
    printf ("t subject: %sn", str);
    free (str);
    
    str = X509_NAME_oneline (X509_get_issuer_name(server_cert),0,0);
    CHK_NULL(str);
    printf ("t issuer: %sn", str);
    free (str);
    
    X509_free(server_cert); /*如不需要,则将证书释放 */
    
    /* 数据交换开始,用SSL_write,SSL_read代替write,read */
    printf("Begin SSL data exchangen");
   
    //发送消息
    err =SSL_write(ssl,"Hello World!",strlen("Hello World!"));
    CHK_SSL(err);
   
    //接收消息   
    err = SSL_read (ssl, buf, sizeof(buf) - 1);
    CHK_SSL(err);
    
    buf[err] = '/0';
    printf ("Got %d chars:'%s'n", err, buf);
    SSL_shutdown (ssl); /* send SSL/TLS close_notify */
    
    /* 收尾工作 */
    shutdown (sd,2);
    SSL_free (ssl);
    SSL_CTX_free (ctx);
    
    return 0;
}