代码里如何使用CA证书（C语言）

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@小白创作中心

代码里如何使用CA证书（C语言）

引用

来源

https://docs.pingcode.com/baike/1198146

在代码里使用 CA 证书的步骤包括：导入证书、验证证书、与服务器建立安全连接。这些步骤确保通信的安全性和数据的完整性。具体而言，导入证书可以通过读取证书文件到内存中完成，验证证书则需要用到特定的库函数，建立安全连接则是通过 SSL/TLS 协议来实现。

一、导入 CA 证书

在C语言中，导入CA证书通常涉及打开证书文件并读取其内容。

1、使用 OpenSSL 库

OpenSSL 库提供了丰富的函数用于处理证书。以下是一个简单的示例，展示如何读取 CA 证书文件：

#include <openssl/x509.h>
#include <openssl/pem.h>  
#include <openssl/err.h>  

X509* load_certificate(const char* cert_file) {  
    FILE* fp = fopen(cert_file, "r");  
    if (fp == NULL) {  
        perror("Unable to open certificate file");  
        return NULL;  
    }  
    X509* cert = PEM_read_X509(fp, NULL, NULL, NULL);  
    fclose(fp);  
    if (cert == NULL) {  
        fprintf(stderr, "Error reading certificate filen");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
    }  
    return cert;  
}

二、验证证书

验证证书是确保证书的合法性和可信度的重要步骤。通常我们需要使用 OpenSSL 提供的验证函数。

1、建立证书验证上下文

#include <openssl/x509_vfy.h>

int verify_certificate(X509* cert, const char* ca_cert_file) {  
    X509_STORE* store = X509_STORE_new();  
    if (store == NULL) {  
        fprintf(stderr, "Unable to create new X509_STORE objectn");  
        return 0;  
    }  
    FILE* fp = fopen(ca_cert_file, "r");  
    if (fp == NULL) {  
        perror("Unable to open CA certificate file");  
        X509_STORE_free(store);  
        return 0;  
    }  
    X509* ca_cert = PEM_read_X509(fp, NULL, NULL, NULL);  
    fclose(fp);  
    if (ca_cert == NULL) {  
        fprintf(stderr, "Error reading CA certificate filen");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
        X509_STORE_free(store);  
        return 0;  
    }  
    if (X509_STORE_add_cert(store, ca_cert) != 1) {  
        fprintf(stderr, "Error adding CA certificate to storen");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
        X509_free(ca_cert);  
        X509_STORE_free(store);  
        return 0;  
    }  
    X509_STORE_CTX* ctx = X509_STORE_CTX_new();  
    if (ctx == NULL) {  
        fprintf(stderr, "Unable to create new X509_STORE_CTX objectn");  
        X509_free(ca_cert);  
        X509_STORE_free(store);  
        return 0;  
    }  
    if (X509_STORE_CTX_init(ctx, store, cert, NULL) != 1) {  
        fprintf(stderr, "Error initializing X509_STORE_CTX objectn");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
        X509_STORE_CTX_free(ctx);  
        X509_free(ca_cert);  
        X509_STORE_free(store);  
        return 0;  
    }  
    int ret = X509_verify_cert(ctx);  
    if (ret != 1) {  
        fprintf(stderr, "Certificate verification failedn");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
    }  
    X509_STORE_CTX_free(ctx);  
    X509_free(ca_cert);  
    X509_STORE_free(store);  
    return ret;  
}

三、建立安全连接

在 C 语言中，使用 OpenSSL 库可以方便地与服务器建立 SSL/TLS 连接。

1、初始化 OpenSSL 库

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

void initialize_openssl() {  
    SSL_load_error_strings();  
    OpenSSL_add_ssl_algorithms();  
}

2、创建 SSL/TLS 客户端

SSL_CTX* create_ssl_context() {
    const SSL_METHOD* method = SSLv23_client_method();  
    SSL_CTX* ctx = SSL_CTX_new(method);  
    if (!ctx) {  
        fprintf(stderr, "Unable to create SSL contextn");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
    }  
    return ctx;  
}

3、配置 SSL/TLS 连接

SSL* configure_ssl_connection(SSL_CTX* ctx, int server_fd) {
    SSL* ssl = SSL_new(ctx);  
    if (!ssl) {  
        fprintf(stderr, "Unable to create SSL objectn");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
        return NULL;  
    }  
    SSL_set_fd(ssl, server_fd);  
    if (SSL_connect(ssl) <= 0) {  
        fprintf(stderr, "Unable to establish SSL connectionn");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
        SSL_free(ssl);  
        return NULL;  
    }  
    return ssl;  
}

四、数据传输

使用 SSL 对象进行数据传输。

1、发送数据

int send_data(SSL* ssl, const char* data) {
    int bytes = SSL_write(ssl, data, strlen(data));  
    if (bytes <= 0) {  
        fprintf(stderr, "SSL write errorn");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
    }  
    return bytes;  
}

2、接收数据

int receive_data(SSL* ssl, char* buffer, int size) {
    int bytes = SSL_read(ssl, buffer, size);  
    if (bytes <= 0) {  
        fprintf(stderr, "SSL read errorn");  
        ERR_print_errors_fp(stderr);  
    }  
    return bytes;  
}

五、清理资源

在完成所有操作后，确保清理所有分配的资源。

void cleanup_openssl() {
    EVP_cleanup();  
}  

void cleanup_ssl(SSL* ssl, SSL_CTX* ctx) {  
    SSL_shutdown(ssl);  
    SSL_free(ssl);  
    SSL_CTX_free(ctx);  
}