基于OpenSSL的HTTPS通信C++实现 (2)

  在这一步，我们需要在普通TCP连接的基础上，建立SSL连接。与普通流套接字建立连接的过程类似：Client使用函数SSL_connect()【类似于流套接字中用的connect()】发起握手，而Server使用函数SSL_ accept()【类似于流套接字中用的accept()】对握手进行响应，从而完成握手过程。两函数原型如下：

int SSL_connect(SSL *ssl); int SSL_accept(SSL *ssl);

  握手过程完成之后，Client通常会要求Server发送证书信息，以便对Server进行鉴别。其实现会用到以下两个函数:

X509 *SSL_get_peer_certificate(SSL *ssl); //从SSL套接字中获取对方的证书信息 X509_NAME *X509_get_subject_name(X509 *a); //得到证书所用者的名字 2.5 数据传输

  经过前面的一系列过程后，就可以进行安全的数据传输了。在数据传输阶段，需要使用SSL_read( )和SSL_write( )来代替普通流套接字所使用的read( )和write( )函数，以此完成对SSL套接字的读写操作,两个新函数的原型分别如下：

int SSL_read(SSL *ssl,void *buf,int num); //从SSL套接字读取数据 int SSL_write(SSL *ssl,const void *buf,int num); //向SSL套接字写入数据 2.6 会话结束

  当Client和Server之间的通信过程完成后，就使用以下函数来释放前面过程中申请的SSL资源：

int SSL_shutdown(SSL *ssl); //关闭SSL套接字 void SSl_free(SSL *ssl); //释放SSL套接字 void SSL_CTX_free(SSL_CTX *ctx); //释放SSL会话环境 3. SSL 和 TLS

  HTTPS 使用 SSL（Secure Socket Layer） 和 TLS（Transport LayerSecurity）这两个协议。 SSL 技术最初是由浏览器开发商网景通信公司率先倡导的，开发过 SSL3.0之前的版本。目前主导权已转移到 IETF（Internet Engineering Task Force，Internet 工程任务组）的手中。

  IETF 以 SSL3.0 为基准，后又制定了 TLS1.0、TLS1.1 和 TLS1.2。TSL 是以SSL 为原型开发的协议，有时会统一称该协议为 SSL。当前主流的版本是SSL3.0 和 TLS1.0。

  由于 SSL1.0 协议在设计之初被发现出了问题，就没有实际投入使用。SSL2.0 也被发现存在问题，所以很多浏览器直接废除了该协议版本。

4. Nebula中的SSL通讯实现

  Nebula框架同时支持SSL服务端应用和SSL客户端应用，对openssl的初始化只需要初始化一次即可（SslInit()只需调用一次）。Nebula框架的SSL相关代码（包括客户端和服务端的实现）都封装在SocketChannelSslImpl这个类中。Nebula的SSL通信是基于异步非阻塞的socket通信，并且不使用openssl的BIO（因为没有必要，代码还更复杂了）。

  SocketChannelSslImpl是SocketChannelImpl的派生类，在SocketChannelImpl常规TCP通信之上增加了SSL通信层，两个类的调用几乎没有差异。SocketChannelSslImpl类声明如下：

class SocketChannelSslImpl : public SocketChannelImpl { public: SocketChannelSslImpl(SocketChannel* pSocketChannel, std::shared_ptr<NetLogger> pLogger, int iFd, uint32 ulSeq, ev_tstamp dKeepAlive = 0.0); virtual ~SocketChannelSslImpl(); static int SslInit(std::shared_ptr<NetLogger> pLogger); static int SslServerCtxCreate(std::shared_ptr<NetLogger> pLogger); static int SslServerCertificate(std::shared_ptr<NetLogger> pLogger, const std::string& strCertFile, const std::string& strKeyFile); static void SslFree(); int SslClientCtxCreate(); int SslCreateConnection(); int SslHandshake(); int SslShutdown(); virtual bool Init(E_CODEC_TYPE eCodecType, bool bIsClient = false) override; // 覆盖基类的Send()方法，实现非阻塞socket连接建立后继续建立SSL连接，并收发数据 virtual E_CODEC_STATUS Send() override; virtual E_CODEC_STATUS Send(int32 iCmd, uint32 uiSeq, const MsgBody& oMsgBody) override; virtual E_CODEC_STATUS Send(const HttpMsg& oHttpMsg, uint32 ulStepSeq) override; virtual E_CODEC_STATUS Recv(MsgHead& oMsgHead, MsgBody& oMsgBody) override; virtual E_CODEC_STATUS Recv(HttpMsg& oHttpMsg) override; virtual E_CODEC_STATUS Recv(MsgHead& oMsgHead, MsgBody& oMsgBody, HttpMsg& oHttpMsg) override; virtual bool Close() override; protected: virtual int Write(CBuffer* pBuff, int& iErrno) override; virtual int Read(CBuffer* pBuff, int& iErrno) override; private: E_SSL_CHANNEL_STATUS m_eSslChannelStatus; //在基类m_ucChannelStatus通道状态基础上增加SSL通道状态 bool m_bIsClientConnection; SSL* m_pSslConnection; static SSL_CTX* m_pServerSslCtx; //当打开ssl选项编译，启动Nebula服务则自动创建 static SSL_CTX* m_pClientSslCtx; //默认为空，当打开ssl选项编译并且第一次发起了对其他SSL服务的连接时（比如访问一个https地址）创建 };