数据处理思想和程序架构: 使用Mbedtls包中的SSL,和服务器进行网络加密通信
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单向认证忽略认证方式
1.首先保证自己的程序已经实现了普通TCP连接通信
确保自己的单片机的程序存储空间在60KB以上!
确保自己的单片机有至少64KB及其以上的RAM空间!
如果使用的STM32那么推荐的型号为 STM32F103RFT6/RGT6/VFT6/VGT6/ZFT6/ZGT6
为了保证此篇文章能够让所有人都能应用,我就假设我的程序里面已经实现了TCP连接\
然后规定:
/*假设接收网络数据函数*/ int net_recv(char *data); /*假设TCP发送数据函数*/ int net_send(char *data,int len);
2.按照上一节 把MBEDTLS包添加到工程
3.config.h打开以下宏
#define MBEDTLS_HAVE_ASM
#define MBEDTLS_NO_UDBL_DIVISION
#define MBEDTLS_HAVE_TIME
#define MBEDTLS_ENTROPY_HARDWARE_ALT
#define MBEDTLS_AES_ROM_TABLES
#define MBEDTLS_CIPHER_MODE_CBC
#define MBEDTLS_KEY_EXCHANGE_RSA_ENABLED
#define MBEDTLS_NO_PLATFORM_ENTROPY
#define MBEDTLS_PKCS1_V15
#define MBEDTLS_SSL_PROTO_TLS1_2
#define MBEDTLS_AES_C
#define MBEDTLS_ASN1_PARSE_C
#define MBEDTLS_ASN1_WRITE_C
#define MBEDTLS_BIGNUM_C
#define MBEDTLS_CIPHER_C
#define MBEDTLS_CTR_DRBG_C
#define MBEDTLS_ENTROPY_C
#define MBEDTLS_GCM_C
#define MBEDTLS_MD_C
#define MBEDTLS_MD5_C
#define MBEDTLS_OID_C
#define MBEDTLS_PK_C
#define MBEDTLS_PK_PARSE_C
#define MBEDTLS_PLATFORM_C
#define MBEDTLS_RSA_C
#define MBEDTLS_SHA1_C
#define MBEDTLS_SHA256_C
#define MBEDTLS_SHA512_C
#define MBEDTLS_SSL_CLI_C
#define MBEDTLS_SSL_TLS_C
#define MBEDTLS_X509_USE_C
#define MBEDTLS_X509_CRT_PARSE_C
//下面这个是自己设置的加密套件
#define MBEDTLS_SSL_CIPHERSUITES MBEDTLS_TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA256
4.编译一下
5.方式1:修改一下源码即可
方式2:如果不愿意修改源码可以 选择C99模式
6.再编译一下
7.增加自己的随机数函数 和 时间戳返回函数
/*随机数函数*/ int mbedtls_hardware_poll( void *data, unsigned char *output, size_t len, size_t *olen ) { unsigned long randomValue = ((rand()*20) + 1000);//生成随机数 ((void) data); *olen = 0; if( len < sizeof(unsigned long) ) return( 0 ); memcpy( output, &randomValue, sizeof(unsigned long) ); *olen = sizeof(unsigned long); return 0; } /** * @brief 时间函数(SSL底层会调用时间验证证书是否过期) **/ //struct tm *lcTime; //time_t startTime; // lcTime = localtime (&startTime); _ARMABI time_t time(time_t *t) { // time_t it; if (t) { return *t; } else { // startTime = 0; // lcTime = localtime (&startTime); // it = mktime(lcTime); // return it ; return 0; } }
8.增加SSL底层获取数据函数
咱们在后面设置好SSL接收回调函数以后, SSL底层会调用 custom_ssl_recv 函数
SSL底层要多少个数据,咱们才返回多少个数据,这是SSL底层规定的,所以为了配合SSL底层,程序写的比较多.
SSL底层调用的时候最后一个参数 size_t len是指定要多少个数据.
/** * @brief 自定义接收函数(把自己的接收函数放到此函数中) * @param None * @param None * @param None * @retval None * @example **/ int net_recv_data_len=0; int net_recv_data_len_count=0; char net_recv_buff[2000]; static int custom_ssl_recv( void *ctx, unsigned char *buf, size_t len ) { int rbCanReadLen; if(net_recv_data_len ==0) { net_recv_data_len=net_recv(net_recv_buff);//调用自己的函数接收数据 if(net_recv_data_len>0)//有数据 { if(len >= net_recv_data_len)//希望读取的数据个数大于实际的数据个数 { len = net_recv_data_len; memcpy(buf, net_recv_buff, len); net_recv_data_len = 0; net_recv_data_len_count=0; return len; } else//实际的数据个数比希望读取的多 { memcpy(buf, net_recv_buff, len); net_recv_data_len_count = len; return len; } } else { return MBEDTLS_ERR_NET_RECV_FAILED; } } else { if(len >= net_recv_data_len - net_recv_data_len_count)//希望读取的数据个数大于实际的数据个数 { len = net_recv_data_len - net_recv_data_len_count; memcpy(buf, net_recv_buff+net_recv_data_len_count, len); net_recv_data_len = 0; net_recv_data_len_count=0; return len; } else//实际的数据个数比希望读取的多 { memcpy(buf, net_recv_buff + net_recv_data_len_count, len); net_recv_data_len_count = net_recv_data_len_count + len; return len; } } }
9.增加发送函数以供SSL底层调用
/*增加发送函数*/ static int custom_ssl_send( void *ctx, unsigned char *buf, size_t len ) { ctx = ctx; net_send(buf,len);//调用自己的TCP发送函数 return (int)len; }
10,定义需要的变量,并初始化SSL
int ret;// const char *pers = "ssl_client1"; mbedtls_entropy_context entropy; mbedtls_ctr_drbg_context ctr_drbg; mbedtls_ssl_context ssl; mbedtls_ssl_config conf; void ssl_int(void) { mbedtls_ssl_close_notify( &ssl ); mbedtls_ssl_free( &ssl ); mbedtls_ssl_config_free( &conf ); mbedtls_ctr_drbg_free( &ctr_drbg ); mbedtls_entropy_free( &entropy ); // mbedtls_debug_set_threshold( 1 );// mbedtls_ssl_init( &ssl ); mbedtls_ssl_config_init( &conf ); mbedtls_ctr_drbg_init( &ctr_drbg ); mbedtls_entropy_init( &entropy ); printf( "\n . Seeding the random number generator..." ); //DRBG---->Deterministic Random Bit Generators 伪随机数产生器 if( ( ret = mbedtls_ctr_drbg_seed( &ctr_drbg, mbedtls_entropy_func, &entropy, (const unsigned char *) pers, strlen( pers ) ) ) != 0 ) { printf( " failed\n ! mbedtls_ctr_drbg_seed returned %d\n", ret ); } //MBEDTLS_SSL_IS_CLIENT 表示配置为客户端 //MBEDTLS_SSL_TRANSPORT_STREAM 表示传输方式为TLS //设置版本， MBEDTLS_SSL_PRESET_DEFAULT 表示 TLS1.0 if( ( ret = mbedtls_ssl_config_defaults( &conf, MBEDTLS_SSL_IS_CLIENT, MBEDTLS_SSL_TRANSPORT_STREAM, MBEDTLS_SSL_PRESET_DEFAULT ) ) != 0 ) { printf( " failed\n ! mbedtls_ssl_config_defaults returned %d\r\n", ret ); } /*设置数字证书检查模式 * MBEDTLS_SSL_VERIFY_NONE: peer certificate is not checked * (default on server) * (insecure on client) * * MBEDTLS_SSL_VERIFY_OPTIONAL: peer certificate is checked, however the * handshake continues even if verification failed; * mbedtls_ssl_get_verify_result() can be called after the * handshake is complete. * * MBEDTLS_SSL_VERIFY_REQUIRED: peer *must* present a valid certificate, * handshake is aborted if verification failed. * (default on client) */ mbedtls_ssl_conf_authmode( &conf, MBEDTLS_SSL_VERIFY_NONE ); // 配置随机数生成器的回调函数 mbedtls_ssl_conf_rng( &conf, mbedtls_ctr_drbg_random, &ctr_drbg ); // 配置调试回调函数 // mbedtls_ssl_conf_dbg( &conf, my_debug, stdout ); // 根据conf设置ssl结构 if( ( ret = mbedtls_ssl_setup( &ssl, &conf ) ) != 0 ) { mbedtls_printf( " failed\n ! mbedtls_ssl_setup returned 0x%x\r\n", -ret ); } // 设置host name 用到动态内存分配 if( ( ret = mbedtls_ssl_set_hostname( &ssl, "替换自己证书的CN字段填写的值" ) ) != 0 ) { mbedtls_printf( " failed\n ! mbedtls_ssl_set_hostname returned %d\r\n", ret ); } // 设置发送和接收接口 mbedtls_ssl_set_bio( &ssl, NULL, custom_ssl_send, custom_ssl_recv, NULL ); }
11.关于 替换自己证书的CN字段
看上一节
12,连接上TCP以后,等待SSL握手成功
13,发送和接收数据
注意:
1.如果显示这个..单片机不行,换个内存大点的
2.我堆设置的是 a000
3.如果不能连接,可以打开DEBUG
#define MBEDTLS_DEBUG_C
4.配置DEBUG
/*设置 debug 输出函数*/ static void my_debug( void *ctx, int level, const char *file, int line, const char *str ) { printf("%s:%04d: %s\r\n", file, line, str ); }
