老陳---談Delphi中SSL協議的應用[轉]


摘要:本文主要介紹如何在Delphi中使用SSL協議.一共分為七個部分:(1)SSL協議是什么?(2)Delphi中如何使用SSL協議?(3)SSL客戶端編程實例.(4)SSL服務端編程實例.(5)SSL證書編程實例.(6)中間人欺騙實例.(7)其它.本文作者同時有一個用SSL協議編寫的作品叫SSLPROXY,感興趣的讀者可以從作者主頁http://www.138soft.org下載.


一:SSL協議是什么?
  SSL是一種加密傳輸協議.引用網上一段話:SSL 是Secure socket Layer英文縮寫,它的中文意思是安全套接層協議,指使用公鑰和私鑰技術組合的安全網絡通訊協議。SSL協議是網景公司(Netscape)推出的基於 WEB應用的安全協議,SSL協議指定了一種在應用程序協議(如Http、Telenet、NMTP和FTP等)和TCP/IP協議之間提供數據安全性分層的機制,它為TCP/IP連接提供數據加密、服務器認證、消息完整性以及可選的客戶機認證,主要用於提高應用程序之間數據的安全性,對傳送的數據進行加密和隱藏,確保數據在傳送中不被改變,即確保數據的完整性。

二:Delphi中如何使用SSL協議?
  要使用SSL協議,有幾種方法,一種是根據SSL協議文檔自己實現,另外一種是調用第三方的開發庫.現在一般的開發者(無論是Delphi還是VC)都是使用開源的OpenSSL庫.本文的介紹都是基於OpenSSL的.
  Delphi中的Indy組件本身就是支持OpenSSL的.例如,對於IdTCPClient,只需要拖一個IdSSLIOHandlerSocket控件到窗口,然后將IdTCPClient的IOHandler指向它即可.不過IdSSLOpenSSLHeaders.pas的聲明比較老,是基於OpenSSL 0.9.4的,而0.9.4的DLL文件現在比較少見了.現在一般使用OpenSSL 0.9.7i.(可以打開IdSSLOpenSSLHeaders.pas,搜索版本,老版本是這樣的:

  OPENSSL_OPENSSL_VERSION_NUMBER = $00904100;
  OPENSSL_OPENSSL_VERSION_TEXT = 'OpenSSL 0.9.4 09 Aug 1999';  {Do not localize}

  0.9.4和0.9.7i的區別是0.9.4的部分函數位於ssleay32.dll中,而0.9.7i則拋棄了此DLL.網上有很多修改過的基於0.9.7i版本的IdSSLOpenSSLHeaders.pas,本文的演示代碼主要是基於0.9.7i.

三:SSL客戶端編程實例

  使用OpenSSL之前,得先裝載SSL庫.直接調用Load函數即可完成:

 if not uIdSSLOpenSSLHeaders.Load then //裝載ssl庫
  begin
    Application.MessageBox('裝載ssl動態庫失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  然后裝載錯誤字符庫和加密算法:

  IdSslLoadErrorStrings;
  IdSslAddSslAlgorithms; //load所有的SSL算法
  
  然后,初始化SSL使用的協議版本和SSL上下文:

  methClient := IdSslMethodClientV23;//SSL協議有多個版本,包括SSLv2,SSLv23,SSLv3和TLSv1我們這里使用v23.
  if methClient = nil then
  begin
    Application.MessageBox('建立SSL Client所用的method失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  ctxClient := IdSslCtxNew(methClient); //初始化上下文情景.
  if ctxClient = nil then 
  begin
    Application.MessageBox('創建客戶端SSL_CTX失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  上下文情景初始化完畢后,就可以進行socket通信了.首先創建一個正常的socket,連接到目的地址,然后申請一個SSL會話的環境:
  sslClient := IdSslNew(ctxClient); 
  if sslClient = nil then
  begin
    closesocket(ClientSocket);
    Application.MessageBox('申請SSL會話的環境失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  然后綁定套接字:
  IdSslSetFd(sslClient, ClientSocket);
  IdSslConnect(sslClient);
  成功后就可以調用IdSslRead和IdSslWrite來讀寫數據了.
  下面我們給出一個完整的例子,用於連接安全焦點的論壇首頁.此程序用到一個Memo控件和一個按鈕控件.注意:此代碼沒有做過多的錯誤處理,讀者可以自行添加:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
const
  //Url: string = 'https://www.xfocus.net/bbs/index.php?lang=cn';
  Host: string = 'www.xfocus.net';
  Port: Word = 443;
var
  Wsa: TWSAData;
  ctxClient: PSSL_CTX; //SSL上下文
  methClient: PSSL_METHOD;
  sRemoteIP: string;

  ClientSocket: TSocket;
  sAddr: TSockAddr;
  sslClient: PSSL;
  pServer_Cert: PX509;
  pStr: Pchar;
  buf: array[0..4095] of Char;
  nRet: integer;
  strSend: string;
begin
  Button1.Enabled := False;

  if WSAStartup($101, Wsa) <> 0 then //初始化Wsock32.dll,MakeWord(2,2),
  begin
    Application.MessageBox('初始化Winsock動態庫失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  if not uIdSSLOpenSSLHeaders.Load then //裝載ssl庫
  begin
    Application.MessageBox('裝載ssl動態庫失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;
  IdSslLoadErrorStrings;
  IdSslAddSslAlgorithms; //load所有的SSL算法

  methClient := IdSslMethodClientV23;
  if methClient = nil then
  begin
    Application.MessageBox('建立SSL Client所用的method失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  ctxClient := IdSslCtxNew(methClient); //初始化上下文情景
  if ctxClient = nil then
  begin
    Application.MessageBox('創建客戶端SSL_CTX失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;


  sRemoteIP := GetIPAddressByHost(Host);
  if sRemoteIP = '' then
  begin
    Application.MessageBox('獲取遠程IP地址失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;


  ClientSocket := Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  if ClientSocket = INVALID_SOCKET then
  begin
    Application.MessageBox('創建socket失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  FillChar(sAddr, Sizeof(TSockAddr), #0);
  sAddr.sin_family := AF_INET;
  sAddr.sin_addr.S_addr := inet_addr(Pchar(sRemoteIP));
  sAddr.sin_port := htons(Port);

  if connect(ClientSocket, sAddr, sizeof(TSockAddr)) = SOCKET_ERROR then
  begin
    Application.MessageBox('連接遠程服務器失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  sslClient := IdSslNew(ctxClient); //申請SSL會話的環境,參數就是前面我們申請的 SSL通訊方式。返回當前的SSL 連接環境的指針。
  if sslClient = nil then
  begin
    closesocket(ClientSocket);
    Application.MessageBox('申請SSL會話的環境失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  IdSslSetFd(sslClient, ClientSocket); //綁定讀寫套接字
  if IdSslConnect(sslClient) = -1 then
  begin
    IdSslFree(sslClient);
    closesocket(ClientSocket);
    Application.MessageBox('綁定讀寫套接字失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  Memo1.Lines.Add(Format('SSL連接使用的算法為:%s', [IdSSLCipherGetName(IdSSLGetCurrentCipher(sslClient))]));

  pServer_Cert := IdSslGetPeerCertificate(sslClient);
  if (pServer_Cert <> nil) then
  begin
    Memo1.Lines.Add('服務端證書:');
    pStr := IdSslX509NameOneline(IdSslX509GetSubjectName(pServer_Cert), nil, 0);
    if pStr <> nil then Memo1.Lines.Add(Format('主題: %s', [pStr]));
    pStr := IdSslX509NameOneline(IdSslX509GetIssuerName(pServer_Cert), nil, 0);
    if pStr <> nil then Memo1.Lines.Add(Format('發行者: %s', [pStr]));
  end
  else
  begin
    Memo1.Lines.Add('客戶端沒有證書.');
  end;
  Memo1.Lines.Add('');

  strSend := 'GET /bbs/index.php?lang=cn HTTP/1.1'#$D#$A +
    'Accept: */*'#$D#$A +
    'Accept-Language: zh-cn'#$D#$A +
    'User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.0)'#$D#$A +
    'Host: ' + Host + #$D#$A +
    'Connection: Keep-Alive'#$D#$A#$D#$A;

  if IdSslWrite(sslClient, @strSend[1], Length(strSend)) <= 0 then
  begin
    IdSslFree(sslClient);
    closesocket(ClientSocket);
    Application.MessageBox('發送失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  FillChar(buf, sizeof(buf), #0);
  nRet := IdSslRead(sslClient, buf, sizeof(buf));
  while nRet > 0 do
  begin
    Memo1.Lines.Add(StrPas(Buf));
    FillChar(buf, sizeof(buf), #0);
    Application.ProcessMessages;
    nRet := IdSslRead(sslClient, buf, sizeof(buf));
  end;

  IdSslFree(sslClient);
  closesocket(ClientSocket);
  if ctxClient <> nil then IdSslCtxFree(ctxClient);
  WSACleanup; //結束對WSocket32.dll調用
  Button1.Enabled := True;
end;

 

四:SSL服務端編程實例

  服務端沒有什么好講的,跟客戶端不同的地方,在於初始化時需要加載證書,然后Accept后需要再用IdSslAccept關聯.關於如何用Delphi生成證書文件,詳見下一講.下面直接貼代碼:

var
  Form1: TForm1;
  g_Wsa: TWSAData;
  g_ServerSocketMain: TSocket = INVALID_SOCKET;
  g_ctxServer: PSSL_CTX = nil; //SSL上下文
  g_methServer: PSSL_METHOD = nil;
  g_DebugCritSec: TRTLCriticalSection;
  g_hAcceptThread: THandle = 0;
  g_Start: BOOL = False;

implementation

{$R *.dfm}

function AcceptThread(lp: Pointer): DWORD; stdcall;
var
  nAddrLen: integer;
  sdClient: TSocket;
  sAddrs: TSockAddr;
  nErrorCode: integer;
  sslServer: PSSL;
  pClient_Cert: PX509;
  pStr: Pchar;
  nRet: integer;
  buf: array[0..4095] of Char;
  strBody, strSend: string;
begin
  Result := 0;

  while g_Start do
  begin
    nAddrLen := sizeof(TSockAddr);
    sdClient := accept(g_ServerSocketMain, @sAddrs, @nAddrLen);
    if (sdClient = INVALID_SOCKET) then
    begin
      nErrorCode := WSAGetLastError;
      EnterCriticalSection(g_DebugCritSec);
      if g_Start then Form1.Memo1.Lines.Add(Format('發生錯誤.錯誤代碼:%d', [nErrorCode]));
      LeaveCriticalSection(g_DebugCritSec);
    end
    else
    begin
      EnterCriticalSection(g_DebugCritSec);
      Form1.Memo1.Lines.Add(Format('新連接.客戶端IP:%s', [inet_ntoa(sAddrs.sin_addr)]));
      LeaveCriticalSection(g_DebugCritSec);


      sslServer := IdSslNew(g_ctxServer); //申請SSL會話的環境,參數就是前面我們申請的 SSL通訊方式,返回當前的SSL 連接環境的指針.
      if sslServer = nil then
      begin
        closesocket(sdClient);
        Continue;
      end;

      IdSslSetFd(sslServer, sdClient); //綁定讀寫套接字

      nRet := IdSslAccept(sslServer);
   &nb"7p0�B  if (nRet = -1) then<br "2=""      ="" begin<br="">        closesocket(sdClient);
        IdSslShutdown(sslServer);
        IdSslFree(sslServer);
        Continue;
      end;

      EnterCriticalSection(g_DebugCritSec);
      Form1.Memo1.Lines.Add(Format('SSL連接使用的算法為:%s', [IdSSLCipherGetName(IdSSLGetCurrentCipher(sslServer))]));
      LeaveCriticalSection(g_DebugCritSec);

      pClient_Cert := IdSslGetPeerCertificate(sslServer);
      if (pClient_Cert <> nil) then
      begin
        EnterCriticalSection(g_DebugCritSec);
        Form1.Memo1.Lines.Add('客戶端證書:');
        LeaveCriticalSection(g_DebugCritSec);
        pStr := IdSslX509NameOneline(IdSslX509GetSubjectName(pClient_Cert), nil, 0);
        if pStr = nil then Exit;
        EnterCriticalSection(g_DebugCritSec);
        Form1.Memo1.Lines.Add(Format('主題: %s', [pStr]));
        LeaveCriticalSection(g_DebugCritSec);
        IdSslFree(pStr);
        pStr := IdSslX509NameOneline(IdSslX509GetIssuerName(pClient_Cert), nil, 0);
        if pStr = nil then Exit;
        IdSslFree(pStr);
        EnterCriticalSection(g_DebugCritSec);
        Form1.Memo1.Lines.Add(Format('發行者: %s', [pStr]));
        LeaveCriticalSection(g_DebugCritSec);
        IdSslFree(pStr);
        IdSslFree(pClient_Cert);
      end
      else
      begin
        EnterCriticalSection(g_DebugCritSec);
        Form1.Memo1.Lines.Add('客戶端沒有證書.');
        LeaveCriticalSection(g_DebugCritSec);
      end;


      FillChar(buf, sizeof(buf), #0);
      nRet := IdSslRead(sslServer, buf, sizeof(buf));
      if nRet <= 0 then
      begin
        closesocket(sdClient);
        sdClient := INVALID_SOCKET;
        IdSslShutdown(sslServer);
        IdSslFree(sslServer);
        sslServer := nil;
      end
      else
      begin
        EnterCriticalSection(g_DebugCritSec);
        Form1.Memo1.Lines.Add('客戶端發送請求:'#$D#$A + StrPas(buf));
        LeaveCriticalSection(g_DebugCritSec);
      end;

      strBody := 'Your IP is:' + inet_ntoa(sAddrs.sin_addr);

      strSend := 'HTTP/1.1 200 OK'#$D#$A +
        'Content-Length: ' + IntToStr(Length(strBody)) + #$D#$A +
        'Content-Type: text/html'#$D#$A#$D#$A + strBody;

      IdSslWrite(sslServer, @strSend[1], Length(strSend));

      closesocket(sdClient);
      IdSslShutdown(sslServer);
      IdSslFree(sslServer);
    end;
  end;
  g_hAcceptThread := 0;
end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  sAddr: TSockAddr;
  dwThreadID: DWORD;
begin
  Button1.Enabled := False;

  //Create a socket
  g_ServerSocketMain := Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  if g_ServerSocketMain = INVALID_SOCKET then
  begin
    MessageBox(0, '創建Socket失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Application.Terminate;
    Exit;
  end;

  //Bind Port
  FillChar(sAddr, Sizeof(TSockAddr), #0);
  sAddr.sin_family := AF_INET;
  sAddr.sin_port := htons(StrToIntDef(Trim(Edit1.Text), 443));
  sAddr.sin_addr.S_addr := INADDR_ANY;

  if Bind(g_ServerSocketMain, sAddr, Sizeof(TSockAddr)) = SOCKET_ERROR then
  begin
    MessageBox(0, '綁定端口失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Application.Terminate;
    Exit;
  end;

  //listen
  if listen(g_ServerSocketMain, SOMAXCONN) = SOCKET_ERROR then
  begin
    MessageBox(0, '監聽端口失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Application.Terminate;
    Exit;
  end;
  g_Start := TRUE;
  g_hAcceptThread := CreateThread(nil, 0, @AcceptThread, nil, 0, dwThreadId);
end;


procedure TForm1.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);
begin
  g_Start := FALSE;
  if g_ServerSocketMain <> INVALID_SOCKET then
  begin
    closesocket(g_ServerSocketMain);
    g_ServerSocketMain := INVALID_SOCKET;
  end;

  if (g_hAcceptThread <> 0) then
  begin
    WaitForSingleObject(g_hAcceptThread, INFINITE);
    CloseHandle(g_hAcceptThread);
    g_hAcceptThread := 0;
  end;
end;

initialization

  if WSAStartup($101, g_Wsa) <> 0 then //初始化Wsock32.dll,2.2版本可以使用MakeWord(2,2),
  begin
    MessageBox(0, '初始化Winsock動態庫失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  if not Load then //裝載ssl庫失敗
  begin
    MessageBox(0, '裝載ssl動態庫失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;
  IdSslLoadErrorStrings;
  IdSslAddSslAlgorithms; //load所有的SSL算法.

//==========================  初始化SSL Server  ================================
  g_methServer := IdSslMethodV23; //建立SSL所用的method.
  if g_methServer = nil then
  begin
    MessageBox(0, '建立SSL Server所用的method失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;
  g_ctxServer := IdSslCtxNew(g_methServer); //初始化上下文情景.
  if g_ctxServer = nil then //創建SSL_CTX失敗
  begin
    MessageBox(0, '創建服務端SSL_CTX失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;

  if IdSslCtxUseCertificateFile(g_ctxServer, Pchar(ExtractFilePath(GetModuleName(HInstance)) + 'UserCert.pem'), OPENSSL_SSL_FILETYPE_PEM) <= 0 then //加載證書失敗
  begin
    MessageBox(0, '加載證書失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;
  if IdSslCtxUsePrivateKeyFile(g_ctxServer, Pchar(ExtractFilePath(GetModuleName(HInstance)) + 'UserKey.pem'), OPENSSL_SSL_FILETYPE_PEM) <= 0 then //加載私鑰失敗
  begin
    MessageBox(0, '加載私鑰失敗!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;
  if not IdSslCtxCheckPrivateKeyFile(g_ctxServer) = 0 then //密鑰證書不匹配
  begin
    MessageBox(0, '密鑰和證書不匹配!', '錯誤', MB_ICONEXCLAMATION + MB_TOPMOST);
    Halt;
  end;
  InitializeCriticalSection(g_DebugCritSec);
finalization
  if g_ctxServer <> nil then IdSslCtxFree(g_ctxServer);
  DeleteCriticalSection(g_DebugCritSec);
  WSACleanup; //結束對WSocket32.dll調用
end.

完整代碼下載地址:http://www.138soft.com/download/ssldemo_server.rar

實際上,稍微用心的人結合第一講的客戶端例子,已經可以寫出中間人欺騙程序了.

 

 

完整代碼下載地址:http://www.138soft.com/download/ssldemo_client.rar

http://www.cnblogs.com/qiubole/archive/2007/12/24/1012077.html


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