OpenSSL庫的使用之C語言實現HTTPS的POST提交

代碼含有詳細註釋, 不詳解

0x01 測試頁面的準備

首先編寫一個測試頁面, 我這裏使用的PHP

如果有其它環境測試的話,可以直接從步驟2開始看

測試代碼片段

<?php
    if(isset($_SERVER['REQUEST_METHOD']) && strtoupper($_SERVER['REQUEST_METHOD'])=='POST'){
        echo "POST Success re=1 \n";
        $data = file_get_contents("php://input");
    
        echo "data is : ==>> ";
        print_r($data);
    }else{
        echo "Not is POST re=0 \n";
    }
?>

上面代碼片段的含義就是,當訪問該網頁是以POST方式提交的話,那麼就將提交上來的結果返回給客戶端。如果不是,則打印 Not is POST re=0

如果自己沒有測試頁面,也沒有web後端開發能力,可以使用我的測試頁面,但不保證永久提供,在可測試期間,如果遇到問題,歡迎留言,測試地址如下

https://www.wangsansan.com/mydir/test/HttpsPostTest.php

0x02 C語言程序

本程序依賴 openssl 如果系統沒有相關庫,請自行安裝,此文不做闡述

1、https_post.h

/************************************************************************
    > File Name: https_post.h
    > Author: WangMinghang 
    > Mail: [email protected]
    > Blog: https://www.wangsansan.com
    > Created Time: 2018年08月29日 星期三 16時42分21秒
 ***********************************************************************/

#ifndef __HTTPS_POST__
#define __HTTPS_POST__

/*
 * @Name 			- HTTPS的POST提交
 * @Parame 	*host 	- 主機地址, 即域名
 * @Parame 	 port 	- 端口號, 一般爲443
 * @Parame 	*url 	- url相對路徑
 * @Parame 	*data 	- 要提交的數據內容, 不包括Headers
 * @Parame 	 dsize 	- 需要發送的數據包大小, 由外部調用傳入, 不包含頭
 * @Parame 	*buff 	- 數據緩存指針, 非空數組或提前malloc
 * @Parame 	 bsize 	- 需要讀取的返回結果長度, 可以儘量給大, 直到讀取結束
 *
 * @return 			- 	返回結果長度, 如果讀取失敗, 則返回值 <0
 * 						-1 : 爲POST數據申請內存失敗
 * 						-2 : 建立TCP連接失敗
 * 						-3 : SSL初始化或綁定sockfd到SSL失敗
 *						-4 : POST提交失敗
 *						-5 : 等待響應失敗
 */
int https_post(char *host, int port, char *url, const char *data, int dsize, char *buff, int bsize);

#endif

2、https_post.c

/************************************************************************
    > File Name: https_post.c 
    > Author: WangMinghang 
    > Mail: [email protected]
    > Blog: https://www.wangsansan.com
    > Created Time: 2018年08月29日 星期三 16時42分21秒
 ***********************************************************************/

#include <fcntl.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <openssl/err.h>
#include <openssl/ssl.h>
#include <openssl/rand.h>
#include <openssl/crypto.h>

//#include "https_post.h"


#define HTTP_HEADERS_MAXLEN 	512 	// Headers 的最大長度

/*
 * Headers 按需更改
 */
const char *HttpsPostHeaders = 	"User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.01; Windows NT 5.0)\r\n"
								"Cache-Control: no-cache\r\n"
								"Accept: */*\r\n"
								"Content-type: application/json\r\n";

/*
 * @Name 			- 創建TCP連接, 並建立到連接
 * @Parame *server 	- 字符串, 要連接的服務器地址, 可以爲域名, 也可以爲IP地址
 * @Parame 	port 	- 端口
 *
 * @return 			- 返回對應sock操作句柄, 用於控制後續通信
 */
int client_connect_tcp(char *server,int port)
{
	int sockfd;
	struct hostent *host;
	struct sockaddr_in cliaddr;

	sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(sockfd < 0){
		perror("create socket error");
		return -1;
	}

	if(!(host=gethostbyname(server))){
		printf("gethostbyname(%s) error!\n", server);
		return -2;
	}

	bzero(&cliaddr,sizeof(struct sockaddr));
	cliaddr.sin_family=AF_INET;
	cliaddr.sin_port=htons(port);
	cliaddr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr);

	if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,sizeof(struct sockaddr))<0){
		perror("[-] error");
		return -3;
	}

	return(sockfd);
}

/*
 * @Name 			- 封裝post數據包括headers
 * @parame *host 	- 主機地址, 域名
 * @parame  port 	- 端口號
 * @parame 	page 	- url相對路徑
 * @parame 	len 	- 數據內容的長度
 * @parame 	content - 數據內容
 * @parame 	data 	- 得到封裝的數據結果
 *
 * @return 	int 	- 返回封裝得到的數據長度
 */
int post_pack(const char *host, int port, const char *page, int len, const char *content, char *data)
{
	int re_len = strlen(page) + strlen(host) + strlen(HttpsPostHeaders) + len + HTTP_HEADERS_MAXLEN;

	char *post = NULL;
	post = malloc(re_len);
	if(post == NULL){
		return -1;
	}

	sprintf(post, "POST %s HTTP/1.0\r\n", page);
	sprintf(post, "%sHost: %s:%d\r\n",post, host, port);
	sprintf(post, "%s%s", post, HttpsPostHeaders);
	sprintf(post, "%sContent-Length: %d\r\n\r\n", post, len);
	sprintf(post, "%s%s", post, content); 		// 此處需要修改, 當業務需要上傳非字符串數據的時候, 會造成數據傳輸丟失或失敗

	re_len = strlen(post);
	memset(data, 0, re_len+1);
	memcpy(data, post, re_len);

	free(post);
	return re_len;
}

/*
 * @Name 		- 	初始化SSL, 並且綁定sockfd到SSL
 * 					此作用主要目的是通過SSL來操作sock
 * 					
 * @return 		- 	返回已完成初始化並綁定對應sockfd的SSL指針
 */
SSL *ssl_init(int sockfd)
{
	int re = 0;
	SSL *ssl;
	SSL_CTX *ctx;

	SSL_library_init();
	SSL_load_error_strings();
	ctx = SSL_CTX_new(SSLv23_client_method());
	if (ctx == NULL){
		return NULL;
	}

	ssl = SSL_new(ctx);
	if (ssl == NULL){
		return NULL;
	}

	/* 把socket和SSL關聯 */
	re = SSL_set_fd(ssl, sockfd);
	if (re == 0){
		SSL_free(ssl);
		return NULL;
	}

    /*
     * 經查閱, WIN32的系統下, 不能很有效的產生隨機數, 此處增加隨機數種子
     */
	RAND_poll();
	while (RAND_status() == 0)
	{
		unsigned short rand_ret = rand() % 65536;
		RAND_seed(&rand_ret, sizeof(rand_ret));
	}
	
	/*
     * ctx使用完成, 進行釋放
     */
	SSL_CTX_free(ctx);
	
	return ssl;
}

/*
 * @Name 			- 通過SSL建立連接併發送數據
 * @Parame 	*ssl 	- SSL指針, 已經完成初始化並綁定了對應sock句柄的SSL指針
 * @Parame 	*data 	- 準備發送數據的指針地址
 * @Parame 	 size 	- 準備發送的數據長度
 *
 * @return 			- 返回發送完成的數據長度, 如果發送失敗, 返回 -1
 */
int ssl_send(SSL *ssl, const char *data, int size)
{
	int re = 0;
	int count = 0;

	re = SSL_connect(ssl);

	if(re != 1){
		return -1;
	}

	while(count < size)
	{
		re = SSL_write(ssl, data+count, size-count);
		if(re == -1){
			return -2;
		}
		count += re;
	}

	return count;
}

/*
 * @Name 			- SSL接收數據, 需要已經建立連接
 * @Parame 	*ssl 	- SSL指針, 已經完成初始化並綁定了對應sock句柄的SSL指針
 * @Parame  *buff 	- 接收數據的緩衝區, 非空指針
 * @Parame 	 size 	- 準備接收的數據長度
 *
 * @return 			- 返回接收到的數據長度, 如果接收失敗, 返回值 <0 
 */
int ssl_recv(SSL *ssl, char *buff, int size)
{
	int i = 0; 				// 讀取數據取換行數量, 即判斷headers是否結束 
	int re;
	int len = 0;
	char headers[HTTP_HEADERS_MAXLEN];

	if(ssl == NULL){
		return -1;
	}

	// Headers以換行結束, 此處判斷頭是否傳輸完成
	while((len = SSL_read(ssl, headers, 1)) == 1)
	{
		if(i < 4){
			if(headers[0] == '\r' || headers[0] == '\n'){
				i++;
				if(i>=4){
					break;
				}
			}else{
				i = 0;
			}
		}
		//printf("%c", headers[0]);		// 打印Headers
	}

	len = SSL_read(ssl, buff, size);
	return len;
}

int https_post(char *host, int port, char *url, const char *data, int dsize, char *buff, int bsize)
{
	SSL *ssl;
	int re = 0;
	int sockfd;
	int data_len = 0;
	int ssize = dsize + HTTP_HEADERS_MAXLEN; 	// 欲發送的數據包大小

	char *sdata = malloc(ssize);
	if(sdata == NULL){
		return -1;
	}

	// 1、建立TCP連接
	sockfd = client_connect_tcp(host, port);
	if(sockfd < 0){
		free(sdata);
		return -2;
	}

	// 2、SSL初始化, 關聯Socket到SSL
	ssl = ssl_init(sockfd);
	if(ssl == NULL){
		free(sdata);
		close(sockfd);
		return -3;
	}

	// 3、組合POST數據
	data_len = post_pack(host, port, url, dsize, data, sdata);

	// 4、通過SSL發送數據
	re = ssl_send(ssl, sdata, data_len);
	if(re < 0){
		free(sdata);
		close(sockfd);
		SSL_shutdown(ssl);
		return -4;
	}

	// 5、取回數據
	int r_len = 0;
	r_len = ssl_recv(ssl, buff, bsize);
	if(r_len < 0){
		free(sdata);
		close(sockfd);
		SSL_shutdown(ssl);
		return -5;
	}

	// 6、關閉會話, 釋放內存
	free(sdata);
	close(sockfd);
	SSL_shutdown(ssl);
	ERR_free_strings();

	return r_len;
}

其中在 ssl_init() 函數中,包含一片段置隨機數種子的代碼,對此片段函數釋義以下是查閱得到的結果

在win32 的環境中client程序運行時出錯(SSL_connect返回-1)的一個主要機制便是與UNIX平臺下的隨機數生成機制不同(握手的時候用的到). 具體描述可見mod_ssl的FAQ.解決辦法就是調用此函數,其中buf應該爲一隨機的字符串,作爲"seed".

摘自: 用OpenSSL編寫SSL,TLS程序(轉)

此文件內包含詳細註釋,就不過多闡述

其中,含有1個已知bug,在代碼98行,當程序需要上傳非字符串時,則不能使用sprintf()進行拼接,使用是按需修改

下面編寫一個測試程序

3、example.c

/************************************************************************
    > File Name: https_post_test.c 
    > Author: WangMinghang 
    > Mail: [email protected]
    > Blog: https://www.wangsansan.com
    > Created Time: 2018年08月29日 星期三 17時36分06秒
 ***********************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "https_post.h"

int Port = 443;
char *Host = "www.wangsansan.com";
char *Page = "/test/HttpsPostTest.php";
char *Data = "{\"A\":\"111\", \"B\":\"222\"}"; 	// 對應字符串 - {"A":"111", "B":"222"}

int main()
{
	int read_len = 0;
	char buff[512] = {0};

	read_len = https_post(Host, Port, Page, Data, strlen(Data), buff, 512);
	if(read_len < 0){
		printf("Err = %d \n", read_len);
		return read_len;
	}

	printf("==================== Recv [%d] ==================== \n", read_len);
	printf("%s\n", buff);

	return 1;
}

0x03 編譯測試

依賴於ssl和crypto庫,編譯的時候使用-l鏈接

以下是編譯過程以及測試結果

~$ gcc https_post.c example.c -o https_post -lssl -lcrypto
~$ ./https_post
==================== Recv [56] ====================
POST Success re=1
data is : ==>> {"A":"111", "B":"222"}
~$

例程下載地址


CSDN:http://blog.csdn.net/byb123

Blog:https://www.wangsansan.com/

公衆號:iamwangsansan (山中書)

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