ios https 单项认证双向认证以及服务端配置

最新推荐文章于 2025-05-14 20:55:14 发布

MickDev

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分类专栏： iOS 客户端文章标签： ios 双向认证单项认证 https ssl

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本文详细介绍了HTTPS中的单项认证和双向认证的工作原理及配置方法，包括客户端和服务端的具体操作步骤。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

单项认证：客户端APP包里保存一份证书用于校验服务端证书是否合法

双向认证：单项认证以外，客户端（不是app,这里指系统）要拥有一份证书用于传给服务端用于校验客户端证书是否合法

分两方面讲解：一客户端配置二服务端配置

一客户端配置。

单向认证流程：

客户端向服务端发送SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息。
服务端给客户端返回SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息，同时也返回服务器端的证书，即公钥证书
客户端使用服务端返回的信息验证服务器的合法性，包括：
- 证书是否过期
- 发形服务器证书的CA是否可靠
- 返回的公钥是否能正确解开返回证书中的数字签名
- 服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配
验证通过后，将继续进行通信，否则，终止通信
客户端向服务端发送自己所能支持的对称加密方案，供服务器端进行选择
服务器端在客户端提供的加密方案中选择加密程度最高的加密方式。
服务器将选择好的加密方案通过明文方式返回给客户端
客户端接收到服务端返回的加密方式后，使用该加密方式生成产生随机码，用作通信过程中对称加密的密钥，使用服务端返回的公钥进行加密，将加密后的随机码发送至服务器
服务器收到客户端返回的加密信息后，使用自己的私钥进行解密，获取对称加密密钥。在接下来的会话中，服务器和客户端将会使用该密码进行对称加密，保证通信过程中信息的安全。

双向认证流程：

客户端向服务端发送SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息。
服务端给客户端返回SSL协议版本号、加密算法种类、随机数等信息，同时也返回服务器端的证书，即公钥证书
客户端使用服务端返回的信息验证服务器的合法性，包括：
- 证书是否过期
- 发形服务器证书的CA是否可靠
- 返回的公钥是否能正确解开返回证书中的数字签名
- 服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配
验证通过后，将继续进行通信，否则，终止通信
服务端要求客户端发送客户端的证书，客户端会将自己的证书发送至服务端
验证客户端的证书，通过验证后，会获得客户端的公钥
客户端向服务端发送自己所能支持的对称加密方案，供服务器端进行选择
服务器端在客户端提供的加密方案中选择加密程度最高的加密方式
将加密方案通过使用之前获取到的公钥进行加密，返回给客户端
客户端收到服务端返回的加密方案密文后，使用自己的私钥进行解密，获取具体加密方式，而后，产生该加密方式的随机码，用作加密过程中的密钥，使用之前从服务端证书中获取到的公钥进行加密后，发送给服务端
服务端收到客户端发送的消息后，使用自己的私钥进行解密，获取对称加密的密钥，在接下来的会话中，服务器和客户端将会使用该密码进行对称加密，保证通信过程中信息的安全。

是单向认证还是双向认证主要看服务器的配置，与客户端无关。如果是双向认证，服务器在配置的时候必须设置clientAuth=“true”,单向则设置为false，默认值为false。
单向认证需要服务器的公钥证书，我们后台提供给我的server.cer,在网上看到有说AF 3.0之后需要用.der格式的，我用了.cer格式也没有问题。
双向认证不仅需要服务器的公钥证书还需要提供客户端证书，一般为.p12格式而且是带有密码的。

下面直接上代码（单向认证和双向认证适用同一套代码，只要证书配置的对就可以）：

AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
    //    设置超时时间
    [manager.requestSerializer willChangeValueForKey:@"timeoutInterval"];
    manager.requestSerializer.timeoutInterval = 30.f;
    [manager.requestSerializer didChangeValueForKey:@"timeoutInterval"];
    [manager.requestSerializer setValue:@"Content-Type" forHTTPHeaderField:@"application/json; charset=utf-8"];
    [manager setSecurityPolicy:[self customSecurityPolicy]];
    [self checkCredential:manager];
    [manager POST:@"这里填你的https地址" parameters:nil progress:^(NSProgress * _Nonnull uploadProgress) {
        NSLog(@"123");
    } success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
        NSLog(@"成功:%@",responseObject);
    } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
        NSLog(@"失败:%@",error);
    }];

- (AFSecurityPolicy*)customSecurityPolicy {
    AFSecurityPolicy *securityPolicy = [AFSecurityPolicy policyWithPinningMode:AFSSLPinningModeCertificate];
    //获取证书路径
    NSString * cerPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"server" ofType:@"cer"];
    NSData *certData = [NSData dataWithContentsOfFile:cerPath];
    NSSet  *dataSet = [NSSet setWithArray:@[certData]];
    [securityPolicy setAllowInvalidCertificates:YES];//是否允许使用自签名证书
    [securityPolicy setPinnedCertificates:dataSet];//设置去匹配服务端证书验证的证书
    [securityPolicy setValidatesDomainName:NO];//是否需要验证域名，默认YES
    
    return securityPolicy;
}

//校验证书
- (void)checkCredential:(AFURLSessionManager *)manager
{
    [manager setSessionDidBecomeInvalidBlock:^(NSURLSession * _Nonnull session, NSError * _Nonnull error) {
    }];
    __weak typeof(manager)weakManager = manager;
    [manager setSessionDidReceiveAuthenticationChallengeBlock:^NSURLSessionAuthChallengeDisposition(NSURLSession*session, NSURLAuthenticationChallenge *challenge, NSURLCredential *__autoreleasing*_credential) {
        NSURLSessionAuthChallengeDisposition disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
        __autoreleasing NSURLCredential *credential =nil;
        NSLog(@"authenticationMethod=%@",challenge.protectionSpace.authenticationMethod);
        //判断服务器要求客户端的接收认证挑战方式，如果是NSURLAuthenticationMethodServerTrust则表示去检验服务端证书是否合法，NSURLAuthenticationMethodClientCertificate则表示需要将客户端证书发送到服务端进行检验
        if([challenge.protectionSpace.authenticationMethod isEqualToString:NSURLAuthenticationMethodServerTrust]) {
            // 基于客户端的安全策略来决定是否信任该服务器，不信任的话，也就没必要响应挑战
            if([weakManager.securityPolicy evaluateServerTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust forDomain:challenge.protectionSpace.host]) {
                // 创建挑战证书（注：挑战方式为UseCredential和PerformDefaultHandling都需要新建挑战证书）
                credential = [NSURLCredential credentialForTrust:challenge.protectionSpace.serverTrust];
                // 确定挑战的方式
                if (credential) {
                    //证书挑战  设计policy,none，则跑到这里
                    disposition = NSURLSessionAuthChallengeUseCredential;
                } else {
                    disposition = NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling;
                }
            } else {
                disposition = NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge;
            }
        } else { //只有双向认证才会走这里
            // client authentication
            SecIdentityRef identity = NULL;
            SecTrustRef trust = NULL;
            NSString *p12 = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"client"ofType:@"p12"];
            NSFileManager *fileManager =[NSFileManager defaultManager];
            
            if(![fileManager fileExistsAtPath:p12])
            {
                NSLog(@"client.p12:not exist");
            }
            else
            {
                NSData *PKCS12Data = [NSData dataWithContentsOfFile:p12];
                
                if ([self extractIdentity:&identity andTrust:&trust fromPKCS12Data:PKCS12Data])
                {
                    SecCertificateRef certificate = NULL;
                    SecIdentityCopyCertificate(identity, &certificate);
                    const void*certs[] = {certificate};
                    CFArrayRef certArray =CFArrayCreate(kCFAllocatorDefault, certs,1,NULL);
                    credential =[NSURLCredential credentialWithIdentity:identity certificates:(__bridge  NSArray*)certArray persistence:NSURLCredentialPersistencePermanent];
                    disposition =NSURLSessionAuthChallengeUseCredential;
                }
            }
        }
        *_credential = credential;
        return disposition;
    }];
}

//读取p12文件中的密码
- (BOOL)extractIdentity:(SecIdentityRef*)outIdentity andTrust:(SecTrustRef *)outTrust fromPKCS12Data:(NSData *)inPKCS12Data {
    OSStatus securityError = errSecSuccess;
    //client certificate password
    NSDictionary*optionsDictionary = [NSDictionary dictionaryWithObject:@"123456"
                                                                 forKey:(__bridge id)kSecImportExportPassphrase];
    
    CFArrayRef items = CFArrayCreate(NULL, 0, 0, NULL);
    securityError = SecPKCS12Import((__bridge CFDataRef)inPKCS12Data,(__bridge CFDictionaryRef)optionsDictionary,&items);
    
    if(securityError == 0) {
        CFDictionaryRef myIdentityAndTrust =CFArrayGetValueAtIndex(items,0);
        const void*tempIdentity =NULL;
        tempIdentity= CFDictionaryGetValue (myIdentityAndTrust,kSecImportItemIdentity);
        *outIdentity = (SecIdentityRef)tempIdentity;
        const void*tempTrust =NULL;
        tempTrust = CFDictionaryGetValue(myIdentityAndTrust,kSecImportItemTrust);
        *outTrust = (SecTrustRef)tempTrust;
    } else {
        NSLog(@"Failedwith error code %d",(int)securityError);
        return NO;
    }
    return YES;
}

下面看一下服务端配置

二服务端配置

服务端环境：httpd: 2.4.4 openssl：1.0.1 os：ubuntu 12.04 LTS

首先，修改httpd.conf文件，加载必要的模块

LoadModule socache_shmcb_module modules/mod_socache_shmcb.so
LoadModule socache_dbm_module modules/mod_socache_dbm.so
LoadModule socache_memcache_module modules/mod_socache_memcache.so
LoadModule ssl_module modules/mod_ssl.so

然后再导入默认的SSL配置文件，当然也可以选择不导入，在httpd.conf直接配置。但是导入默认的可以节省很多时间，并且默认的文件是用vhost配置的，不会跟main server冲突，可以算是一种最佳实践

# Secure (SSL/TLS) connections
Include conf/extra/httpd-ssl.conf
<IfModule ssl_module>
SSLRandomSeed startup builtin
SSLRandomSeed connect builtin
</IfModule>

然后打开httpd-ssl.conf，主要有以下几个配置

SSLEngine on
SSLCertificateFile "/usr/local/httpd/conf/server.cer"
SSLCertificateKeyFile "/usr/local/httpd/conf/server.key.pem"
#SSLCACertificateFile "/usr/local/httpd/conf/ca.cer"
#SSLVerifyClient require
#SSLVerifyDepth 10

只要开启前3个，单向的HTTPS认证就配置好了。后面3个目前先注释掉，是后面双向认证才用到

SSLCACertificateFile，这个意思是当客户端发来客户端证书的时候，httpd用哪个CA根证书校验它

九、签发客户端证书

1、创建客户端私钥

Openssl代码  
openssl genrsa -aes256 -out private/client.key.pem 2048  

2、创建客户端证书签发请求

Openssl代码  
openssl req -new -key private/client.key.pem -out private/client.csr -subj "/C=CN/ST=SZ/L=SZ/O=kyfxbl/OU=kyfxbl/CN=kyfxbl"  

这里的不同在于，这里的CN不是*.kyfxbl.net，也不是www.kyfxbl.net，随便填一个kyfxbl就好了，或者干脆叫user都没问题，反正是一个客户端证书

3、利用CA根证书，签发客户端证书

Openssl代码  
openssl x509 -req -days 3650 -sha1 -extensions v3_req -CA certificates/ca.cer -CAkey private/ca.key.pem -CAserial ca.srl -CAcreateserial -in private/client.csr -out certificates/client.cer  

这里和签发server.cer基本是一样的

4、把客户端证书转换成p12格式

Openssl代码  
openssl pkcs12 -export -clcerts -inkey private/client.key.pem -in certificates/client.cer -out certificates/client.p12  

这步是必须的，因为稍后就需要把客户端证书导入到浏览器里，但是一般浏览器都不能直接使用PEM编码的证书

最后导出p12的方法根据不同的证书导出p12也不一样要以实际为准

最后把p12文件安装在客户端就可以实现双向认证了

ios https 单项认证 双向认证 以及服务端配置

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