使用OpenSSL进行SSL / TLS握手

OpenSSL是一个开源的SSL / TLS实现，它提供了一系列的函数和工具，可以用于创建和管理SSL / TLS连接。本文将介绍如何使用OpenSSL进行SSL / TLS握手，包括以下内容：

SSL / TLS握手

SSL / TLS握手是SSL / TLS连接建立的过程，它用于确保通信双方之间的身份验证和密钥协商。握手过程包括以下步骤：

1. 客户端向服务器发送ClientHello消息，其中包括支持的SSL / TLS版本、加密算法、压缩算法等信息。
2. 服务器向客户端发送ServerHello消息，其中包括选择的SSL / TLS版本、加密算法、服务器证书等信息。
3. 客户端验证服务器证书，并生成用于后续通信的会话密钥。
4. 客户端向服务器发送Finished消息，通知握手过程完成。
5. 服务器验证Finished消息，并向客户端发送Finished消息，通知握手过程完成。

SSL / TLS示例

以下是一个简单的SSL / TLS示例程序，用于建立SSL / TLS连接并发送一条消息：

#include <openssl/ssl.h>
#include <openssl/err.h>

#define MESSAGE "Hello, SSL/TLS!\n"

int main()
{
    SSL_CTX *ctx = SSL_CTX_new(TLS_client_method());
    if (ctx == NULL) {
        printf("Error creating SSL context.\n");
        return 1;
    }

    SSL *ssl = SSL_new(ctx);
    if (ssl == NULL) {
        printf("Error creating SSL object.\n");
        SSL_CTX_free(ctx);
        return 1;
    }

    int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock < 0) {
        printf("Error creating socket.\n");
        SSL_free(ssl);
        SSL_CTX_free(ctx);
        return 1;
    }

    struct sockaddr_in server_addr;
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(443);
    inet_pton(AF_INET, "www.example.com", &server_addr.sin_addr);

    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        printf("Error connecting to server.\n");
        SSL_free(ssl);
        SSL_CTX_free(ctx);
        close(sock);
        return 1;
    }

    SSL_set_fd(ssl, sock);
    if (SSL_connect(ssl) <= 0) {
        printf("Error establishing SSL connection.\n");
        SSL_free(ssl);
        SSL_CTX_free(ctx);
        close(sock);
        return 1;
    }

    SSL_write(ssl, MESSAGE, strlen(MESSAGE));
    SSL_shutdown(ssl);
    SSL_free(ssl);
    SSL_CTX_free(ctx);
    close(sock);

    return 0;
}

以上示例程序中，主要使用了以下OpenSSL函数：

• SSL_CTX_new()：创建SSL_CTX对象，用于存储SSL / TLS上下文信息。
• TLS_client_method()：获取TLS客户端方法，用于创建SSL对象。
• SSL_new()：创建SSL对象，用于管理SSL / TLS连接。
• socket()：创建套接字，用于与服务器建立TCP连接。
• connect()：建立TCP连接。
• SSL_set_fd()：将SSL对象与套接字绑定。
• SSL_connect()：建立SSL / TLS连接。
• SSL_write()：向服务器发送消息。
• SSL_shutdown()：关闭SSL / TLS连接。

使用OpenSSL进行SSL / TLS握手需要以下步骤：

1. 创建SSL_CTX对象，用于存储SSL / TLS上下文信息。
2. 创建SSL对象，用于管理SSL / TLS连接。
3. 创建套接字，用于与服务器建立TCP连接。
4. 建立SSL / TLS连接。
5. 发送和接收数据。
6. 关闭SSL / TLS连接。

通过以上步骤，可以实现安全的SSL / TLS通信。

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