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如何通過Python3和ssl實現加密通訊功能

一、說明

1. python標準庫ssl可實現加密通訊

2. ssl庫底層使用openssl,做了面向對像化改造和簡化,但還是可以明顯看出openssl的痕跡

3. 本文先給出python實現的socket通訊,在此基礎上再給出ssl通訊以便讀者更方便地看到socket和ssl在python程式設計中的區別

4. 說到ssl很多人都會想到https,但本質而言ssl是在傳輸層和應用層之間新插入的一個層,根據不同層無關原則ssl和https並沒有任何繫結關係,ssl之上完全可以是其他任何應用層協議(比如pop/imap/telnet等等)

二、程式實現

2.1 socket通訊實現

客戶端程式碼:

import socket

class client_class:
 def send_hello(self):
  # 與服務端建立連線
  client_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  client_socket.connect(('127.0.0.1',9999))

  # 向服務端傳送訊息
  msg = "do i connect with server ?".encode("utf-8")
  client_socket.send(msg)
  # 接收服務端返回的訊息
  msg = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
  print(f"receive msg from server : {msg}")
  client_socket.close()

if __name__ == "__main__":
 client = client_class()
 client.send_hello()

服務端程式碼:

import socket

class server_class :
 def build_listen(self):
  # 監聽埠
  server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  server_socket.bind(('127.0.0.1',9999))
  server_socket.listen(5)

  while True:
   # 接收客戶端連線
   client_socket,addr = server_socket.accept()
   # 接收客戶端資訊
   msg = client_socket.recv(1024).decode("utf-8")
   print(f"receive msg from client {addr}:{msg}")
   # 向客戶端傳送資訊
   msg = f"yes,you have client_socketect with server.\r\n".encode("utf-8")
   client_socket.send(msg)
   client_socket.close()

if __name__ == "__main__":
 server = server_class()
 server.build_listen()

2.2 ssl通訊實現

客戶端程式碼:

import socket
import ssl

class client_ssl:
 def send_hello(self,):
  # 生成SSL上下文
  context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_CLIENT)
  # 載入信任根證書
  context.load_verify_locations('cert/ca.crt')

  # 與服務端建立socket連線
  with socket.create_connection(('127.0.0.1',9443)) as sock:
   # 將socket打包成SSL socket
   # 一定要注意的是這裡的server_hostname不是指服務端IP,而是指服務端證書中設定的CN,我這裡正好設定成127.0.1而已
   with context.wrap_socket(sock,server_hostname='127.0.0.1') as ssock:
    # 向服務端傳送資訊
    msg = "do i connect with server ?".encode("utf-8")
    ssock.send(msg)
    # 接收服務端返回的資訊
    msg = ssock.recv(1024).decode("utf-8")
    print(f"receive msg from server : {msg}")
    ssock.close()

if __name__ == "__main__":
 client = client_ssl()
 client.send_hello()

服務端程式碼:

import socket
import ssl

class server_ssl:
 def build_listen(self):
  # 生成SSL上下文
  context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_SERVER)
  # 載入伺服器所用證書和私鑰
  context.load_cert_chain('cert/server.crt','cert/server_rsa_private.pem.unsecure')

  # 監聽埠
  with socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0) as sock:
   sock.bind(('127.0.0.1',9443))
   sock.listen(5)
   # 將socket打包成SSL socket
   with context.wrap_socket(sock,server_side=True) as ssock:
    while True:
     # 接收客戶端連線
     client_socket,addr = ssock.accept()
     # 接收客戶端資訊
     msg = client_socket.recv(1024).decode("utf-8")
     print(f"receive msg from client {addr}:{msg}")
     # 向客戶端傳送資訊
     msg = f"yes,you have client_socketect with server.\r\n".encode("utf-8")
     client_socket.send(msg)
     client_socket.close()

if __name__ == "__main__":
 server = server_ssl()
 server.build_listen()

三、執行結果

當前專案結構如圖所示,證書生成可參考:openssl實現雙向認證教程

如何通過Python3和ssl實現加密通訊功能

3.1 socket通訊執行結果

客戶端:

如何通過Python3和ssl實現加密通訊功能

服務端:

如何通過Python3和ssl實現加密通訊功能

3.2 ssl通訊執行結果

客戶端:

如何通過Python3和ssl實現加密通訊功能

服務端:

如何通過Python3和ssl實現加密通訊功能

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。