2-1. 基于OpenSSL的传输子系统实现

一. 基本传输子系统程序设计

　　客户端可上传文件至服务器，或下载服务器上的文件

　　系统程序构架：

客户端	服务器
TCP建立连接 menu()-> 上传命令、下载命令 close（socket）	TCP建立连接 handle()-> 根据命令响应 close（socket）；

主函数框架：

客户端

服务器

int main(int argc, char *args[]) { if (argc != ) { printf("usage:./client 192.168.10.18(serverip)"); exit(); //退出 } strcpy(ipaddr,args[1]); //将服务器地址放入字符串中 //1.建立连接 clink(); //2.输入命令， 实现上传和下载，实现菜单 menu(); //3.关闭连接 close(sockfd); return ; } int clink() { //1.创建socket sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );//IPv4   /*2.1 初始化地址*/ memset(&sockaddr1,,sizeof(sockaddr1));//清零 sockaddr1.sin_family = AF_INET;//协议族 sockaddr1.sin_addr.s_addr = inet_addr(ipaddr);// sockaddr1.sin_port = htons(port);//端口，跟随网络传输， //2.连接服务器 connect(sockfd,(struct sockaddr *)&sockaddr1, sizeof(sockaddr1)); return ; }

int main() { //1.1创建socket sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, ); //IPv4,用于TCP通信 //1.2绑定地址 /*初始化地址*/ bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in));//清零 server_addr.sin_family = AF_INET;//协议族 server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//跟随网络传输 server_addr.sin_port = htons(port);//端口，跟随网络传输 /*绑定地址*/ 　　 //1.3监听端口 bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr), 　　　　　　　　　　　　　　　　sizeof(struct sockaddr)); listen(sockfd,); //客户机数目 //1.4等待连接 while() { //client_addr保存客户机地址 &sin_size长度的地址 new_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(&client_addr),&sin_size); //2.响应客户端请求 while() { read(new_fd,&cmd,1); //读取操作类型码 if(cmd == 'Q') { close(new_fd); break; } else { handle(cmd); } } close(sockfd); } return ； }

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　　客户端操作菜单及服务器端命令响应：

客户端操作菜单	服务器端命令响应
void menu() { while() { printf("\n-------- 1. Upload Files -----------\n"); printf("-------- 2. Download Files ----------\n"); printf("--------------- 3. Exit ------------\n"); printf("Please input the Client command:"); command = getchar(); //等待用户输入字符 switch(command) { case '1': { //上传文件 while ((c=getchar()) != '\n' && c != EOF);//获键盘输入文件名 fgets(file_u,,stdin); //stdin 标准输入 upload_file(file_u); //上传 } case '2': { //下载文件 while ((c=getchar()) != '\n' && c != EOF); fgets(file_d,,stdin); //stdin 标准输入 download_file(file_d); //下载 } }	按照客户端的合适进行设定 //1.接收操作符--->>>第一部曲 --->>>1步 read(new_fd,&cmd,); //读取操作类型码 //2.按照操作符进行命令函数 if(cmd == 'Q') { close(new_fd); break;} else handle(cmd); //3.进行正式文件处理--->>>剩下4部曲   void handle(char cmd) { switch(cmd) { case 'U'://服务器接收 { read(new_fd~ //接收文件名 --->>>2步 read(new_fd~ //接收文件长度 --->>>3步 fd = open(filename~//创建文件准备接受--->>>4步 write(fd,&buf~ //接收文件内容 --->>>5步 } case 'D'://服务器传出 { read(new_fd~ //接收文件名 --->>>2步 fd = open(filename~//打开当前目录文件--->>>3步 write(new_fd~ //发送文件长度 --->>>4步 write(new_fd //发送文件内容 --->>>5步 } case 'Q'://退出 { close(new_fd); break; } }
//case "1" 上传文件 5部曲 void upload_file(char *filename) { //1.打开要上传的文件 fd = open(filename,O_RDONLY); //以只读方式打开文件 //2.发送操作符 cmd="U" write(sockfd,&cmd,); //3.发送要上传的文件名 write(sockfd,filename,size); //4.发送文件长度 stat(filename,&fstat); //获取文件属性 write(sockfd,(void *)&(fstat.st_size),); //5.发送文件 while((count=read(fd,(void *)buf,))>)//读取来的数据存到buf的空间 write(sockfd,&buf,count); }   //case "2" 下载文件 5部曲相同 void download_file(char *filename) { //1.发送操作符 cmd="D" write(sockfd,&cmd,); //2.发送要下载的文件名 write(sockfd,filename,size); //3.创建接收文件 fd = open(filename,O_RDONLY|O_CREAT,); //以只读方式打开文件 //4.接收文件长度 read(sockfd,&filesize,); //5.接收文件 while((count=read(fd,(void *)buf,))>)//读取来的数据存到buf的空间 write(fd,&buf,count); }

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二. OpenSSL加密系统

　　由于网络传输数据中，易被抓包软件截获。因此运用非对称加密方法（公钥、私钥、数字证书），文件内容+公钥 ->加密系统 ->私钥，方可解密文件。

a）公钥与私钥是配对时候用的；

b）私钥加密的文件同样用对应的公钥解密，而为了区分公钥（防止公钥被偷换，导致私密文件泄露），引入数字证书再加密。

c）数字证书有权威机构发放，包含公钥及持有人信息，无法丢失假冒；

SSL协议处于应用层协议（HTTP/SMTP）与TCP/IP协议之间，可实现文件加密传输。开源套接字层密码库OpenSSL，包含SSL、密码算法、秘钥证书管理功能等。

　　

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　　移植OpenSSL库：

解压安装文件 -> 配置.config文件，修改交叉工具链arm-linux- -> 编译make，make install，即生成OpenSSL的库函数文件 .a、.so -> 置于/rootfs/lib/目录下，OK！

　　OpenSSL通讯模型：基于下列通讯模型优化原始传输子系统程序设计

客户端SSL模型	服务器端SSL模型
初始化SSL -> (创建套接字、连接服务器) -> 创建SSL -> 基于SSL收发数据 -> 关闭SSL -> (关闭套接字)	初始化SSL -> 公钥私钥数字证书设置 -> (创建套接字、绑定、等待连接) -> 创建SSL -> 基于SSL收发数据 -> 关闭SSL -> (关闭套接字)

基于SSL收发数据：将write (sockfd,~) ->SSL_write (ssl,~)、read (sockfd,~) ->SSL_read (ssl,~)即可！

再对应产生公钥、私钥：（全部置于服务器目录下）

　　# openssl genrsa -out privkey.pem 2048  ->私钥

　　# openssl req -new -x509 -key privkey.pem -out cacert.pem -days 1095 ->对应产生的公钥

　　OpenSSL加密传输子系统程序设计完成，对应产生服务器加密所需的公钥与私钥，分别进行编译即可实现：对上传、下载服务器文件的加密传输。