OpenSSL库的使用之C语言实现HTTPS的POST提交

代码含有详细注释, 不详解

0x01 测试页面的准备

首先编写一个测试页面, 我这里使用的PHP

如果有其它环境测试的话，可以直接从步骤2开始看

测试代码片段

<?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";
    }
?>

上面代码片段的含义就是，当访问该网页是以POST方式提交的话，那么就将提交上来的结果返回给客户端。如果不是，则打印 Not is POST re=0

如果自己没有测试页面，也没有web后端开发能力，可以使用我的测试页面，但不保证永久提供，在可测试期间，如果遇到问题，欢迎留言，测试地址如下

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

0x02 C语言程序

本程序依赖 openssl 如果系统没有相关库，请自行安装，此文不做阐述

1、https_post.h

/************************************************************************
    > File Name: https_post.h
    > Author: WangMinghang 
    > Mail: hackxiaowang@qq.com
    > Blog: https://www.wangsansan.com
    > Created Time: 2018年08月29日 星期三 16时42分21秒
 ***********************************************************************/

#ifndef __HTTPS_POST__
#define __HTTPS_POST__

/*
 * @Name            - HTTPS的POST提交
 * @Parame  *host   - 主机地址, 即域名
 * @Parame   port   - 端口号, 一般为443
 * @Parame  *url    - url相对路径
 * @Parame  *data   - 要提交的数据内容, 不包括Headers
 * @Parame   dsize  - 需要发送的数据包大小, 由外部调用传入, 不包含头
 * @Parame  *buff   - 数据缓存指针, 非空数组或提前malloc
 * @Parame   bsize  - 需要读取的返回结果长度, 可以尽量给大, 直到读取结束
 *
 * @return          -   返回结果长度, 如果读取失败, 则返回值 <0
 *                      -1 : 为POST数据申请内存失败
 *                      -2 : 建立TCP连接失败
 *                      -3 : SSL初始化或绑定sockfd到SSL失败
 *                      -4 : POST提交失败
 *                      -5 : 等待响应失败
 */
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: hackxiaowang@qq.com
    > Blog: https://www.wangsansan.com
    > Created Time: 2018年08月29日 星期三 16时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 的最大长度

/*
 * 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            - 创建TCP连接, 并建立到连接
 * @Parame *server  - 字符串, 要连接的服务器地址, 可以为域名, 也可以为IP地址
 * @Parame  port    - 端口
 *
 * @return          - 返回对应sock操作句柄, 用于控制后续通信
 */
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            - 封装post数据包括headers
 * @parame *host    - 主机地址, 域名
 * @parame  port    - 端口号
 * @parame  page    - url相对路径
 * @parame  len     - 数据内容的长度
 * @parame  content - 数据内容
 * @parame  data    - 得到封装的数据结果
 *
 * @return  int     - 返回封装得到的数据长度
 */
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);       // 此处需要修改, 当业务需要上传非字符串数据的时候, 会造成数据传输丢失或失败

    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, 并且绑定sockfd到SSL
 *                  此作用主要目的是通过SSL来操作sock
 *                  
 * @return      -   返回已完成初始化并绑定对应sockfd的SSL指针
 */
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关联 */
    re = SSL_set_fd(ssl, sockfd);
    if (re == 0){
        SSL_free(ssl);
        return NULL;
    }

    /*
     * 经查阅, WIN32的系统下, 不能很有效的产生随机数, 此处增加随机数种子
     */
    RAND_poll();
    while (RAND_status() == 0)
    {
        unsigned short rand_ret = rand() % 65536;
        RAND_seed(&rand_ret, sizeof(rand_ret));
    }

    /*
     * ctx使用完成, 进行释放
     */
    SSL_CTX_free(ctx);

    return ssl;
}

/*
 * @Name            - 通过SSL建立连接并发送数据
 * @Parame  *ssl    - SSL指针, 已经完成初始化并绑定了对应sock句柄的SSL指针
 * @Parame  *data   - 准备发送数据的指针地址
 * @Parame   size   - 准备发送的数据长度
 *
 * @return          - 返回发送完成的数据长度, 如果发送失败, 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接收数据, 需要已经建立连接
 * @Parame  *ssl    - SSL指针, 已经完成初始化并绑定了对应sock句柄的SSL指针
 * @Parame  *buff   - 接收数据的缓冲区, 非空指针
 * @Parame   size   - 准备接收的数据长度
 *
 * @return          - 返回接收到的数据长度, 如果接收失败, 返回值 <0 
 */
int ssl_recv(SSL *ssl, char *buff, int size)
{
    int i = 0;              // 读取数据取换行数量, 即判断headers是否结束 
    int re;
    int len = 0;
    char headers[HTTP_HEADERS_MAXLEN];

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

    // Headers以换行结束, 此处判断头是否传输完成
    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;    // 欲发送的数据包大小

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

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

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

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

    // 4、通过SSL发送数据
    re = ssl_send(ssl, sdata, data_len);
    if(re < 0){
        free(sdata);
        close(sockfd);
        SSL_shutdown(ssl);
        return -4;
    }

    // 5、取回数据
    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、关闭会话, 释放内存
    free(sdata);
    close(sockfd);
    SSL_shutdown(ssl);
    ERR_free_strings();

    return r_len;
}

其中在 ssl_init() 函数中，包含一片段置随机数种子的代码，对此片段函数释义以下是查阅得到的结果

在win32 的环境中client程序运行时出错(SSL_connect返回-1)的一个主要机制便是与UNIX平台下的随机数生成机制不同(握手的时候用的到). 具体描述可见mod_ssl的FAQ.解决办法就是调用此函数,其中buf应该为一随机的字符串,作为"seed".

摘自： 用OpenSSL编写SSL,TLS程序(转)

此文件内包含详细注释，就不过多阐述

其中，含有1个已知bug，在代码98行，当程序需要上传非字符串时，则不能使用sprintf()进行拼接，使用是按需修改

下面编写一个测试程序

3、example.c

/************************************************************************
    > File Name: https_post_test.c 
    > Author: WangMinghang 
    > Mail: hackxiaowang@qq.com
    > Blog: https://www.wangsansan.com
    > Created Time: 2018年08月29日 星期三 17时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\"}";  // 对应字符串 - {"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 编译测试

依赖于ssl和crypto库，编译的时候使用-l链接

以下是编译过程以及测试结果

~$ 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"}
~$

例程下载地址

CSDN：http://blog.csdn.net/byb123

Blog：https://www.wangsansan.com/

公众号：iamwangsansan （山中书）

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