C语言实现HTTPS服务器
一、
在当今互联网时代，HTTPS（超文本传输安全协议）已经成为保护网络通信的重要手段，通过加密数据传输，HTTPS能够有效防止数据被窃取和篡改，本文将详细介绍如何使用C语言结合OpenSSL库来实现一个基本的HTTPS服务器。
二、环境准备
1、安装OpenSSL开发包：
在Ubuntu系统上，可以使用以下命令安装OpenSSL开发包：
sudo apt install openssl libssl-dev 在CentOS系统上，可以使用以下命令：
sudo yum install openssl-devel 2、生成自签名证书：
使用OpenSSL命令行工具生成服务器私钥和自签名证书：
openssl genrsa -out server.key 2048
openssl req -new -key server.key -out server.csr
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt 三、代码实现
以下是一个简单的C语言实现的HTTPS服务器示例代码：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <openssl/ssl.h>
#include <openssl/err.h>
#define BufSize 30 * 1024
#define ServerPort 5555
int create_socket_listen(int port) {
int s;
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(port);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (s < 0) {
perror("Unable to create socket");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (bind(s, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
perror("Unable to bind");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (listen(s, 1) < 0) {
perror("Unable to listen");
exit(EXIT_FAILURE);
}
return s;
}
SSL_CTX* initSSL(const char* cert, const char* key) {
SSL_CTX* ctx;
SSL_library_init();
OpenSSL_add_all_algorithms();
SSL_load_error_strings();
ctx = SSL_CTX_new(TLSserver_method());
if (ctx == NULL) {
ERR_print_errors_fp(stderr);
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (SSL_CTX_use_certificate_file(ctx, cert, SSL_FILETYPE_PEM) <= 0) {
ERR_print_errors_fp(stderr);
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (SSL_CTX_use_PrivateKey_file(ctx, key, SSL_FILETYPE_PEM) <= 0 ) {
ERR_print_errors_fp(stderr);
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (!SSL_CTX_check_private_key(ctx)) {
fprintf(stderr, "Private key does not match the public certificate
");
exit(EXIT_FAILURE);
}
return ctx;
}
int main() {
int sock;
SSL_CTX* ctx;
char buf[BufSize];
signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
ctx = initSSL("server.crt", "server.key");
sock = create_socket_listen(ServerPort);
while (1) {
struct sockaddr_in addr;
unsigned int len = sizeof(addr);
SSL* ssl;
const char reply[] = "HTTP/1.1 200 OK\r
Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT\r
Content-Type: text/html; charset=UTF-8\r
\r
<html><head></head><body>hello world</body></html>";
int client = accept(sock, (struct sockaddr*)&addr, &len);
if (client < 0) {
perror("Unable to accept");
exit(EXIT_FAILURE);
}
ssl = SSL_new(ctx);
SSL_set_fd(ssl, client);
if (SSL_accept(ssl) <= 0) {
ERR_print_errors_fp(stderr);
continue;
}
int size = SSL_read(ssl, buf, BufSize);
if (size > 0) {
printf("ssl_read: %d bytes
", size);
printf("Received message: %s
", buf);
} else {
ERR_print_errors_fp(stderr);
}
SSL_write(ssl, reply, strlen(reply));
SSL_shutdown(ssl);
SSL_free(ssl);
close(client);
}
close(sock);
SSL_CTX_free(ctx);
return 0;
} 四、代码解析
1、创建监听套接字：create_socket_listen函数用于创建一个TCP套接字并绑定到指定端口，开始监听连接。
2、初始化SSL上下文：initSSL函数加载SSL算法，创建SSL上下文并将服务器证书和私钥加载到上下文中。
3、主循环处理客户端连接：在主循环中，服务器接受客户端连接，使用SSL包装TCP连接，读取客户端请求并发送响应。
4、错误处理：使用OpenSSL的错误处理机制打印错误信息。
五、编译和运行
1、编译代码：
gcc https_server.c -lssl -lcrypto -o https_server
2、运行服务器：
./https_server
3、测试服务器：可以使用浏览器或命令行工具（如curl）访问https://your_server_ip:5555。
六、常见问题解答（FAQs）
Q1: 如何生成自签名证书？
A1: 使用OpenSSL命令行工具生成自签名证书，首先生成私钥文件，然后生成证书签名请求（CSR），最后使用私钥自签名生成证书，具体命令如下：
openssl genrsa -out server.key 2048 openssl req -new -key server.key -out server.csr openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
Q2: 如何在不同平台上编译和运行该HTTPS服务器？
A2: 在不同平台上编译和运行该HTTPS服务器需要确保安装了OpenSSL开发包，并使用相应的编译器和链接器选项，在Windows平台上，可以使用MinGW编译器，并确保将OpenSSL库路径添加到环境变量中，编译命令如下：
gcc https_server.c -lssl -lcrypto -o https_server.exe
运行命令：
./https_server.exe
七、小编有话说
实现一个基本的C语言HTTPS服务器不仅有助于理解网络编程和加密通信的基本原理，还能为更复杂的应用打下坚实的基础，通过结合OpenSSL库，开发者可以轻松地为应用添加安全的HTTPS支持，希望本文能为您的学习和开发提供帮助，祝您编码愉快！
原创文章，作者：未希，如若转载，请注明出处：https://www.kdun.com/ask/1484507.html
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