如何通过Python3和ssl实现加密通信功能

一、说明

1. python标准库ssl可实现加密通信

2. ssl库底层使用openssl，做了面向对像化改造和简化，但还是可以明显看出openssl的痕迹

3. 本文先给出python实现的socket通信，在此基础上再给出ssl通信以便读者更方便地看到socket和ssl在python编程中的区别

4. 说到ssl很多人都会想到https，但本质而言ssl是在传输层和应用层之间新插入的一个层，根据不同层无关原则ssl和https并没有任何绑定关系，ssl之上完全可以是其他任何应用层协议（比如pop/imap/telnet等等）

二、程序实现

2.1 socket通信实现

客户端代码：

import socket

class client_class:
  def send_hello(self):
    # 与服务端建立连接
    client_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    client_socket.connect(('127.0.0.1',9999))

    # 向服务端发送消息
    msg = "do i connect with server ?".encode("utf-8")
    client_socket.send(msg)
    # 接收服务端返回的消息
    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()

服务端代码：

import socket

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

    while True:
      # 接收客户端连接
      client_socket, addr = server_socket.accept()
      # 接收客户端信息
      msg = client_socket.recv(1024).decode("utf-8")
      print(f"receive msg from client {addr}：{msg}")
      # 向客户端发送信息
      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通信实现

客户端代码：

import socket
import ssl

class client_ssl:
  def send_hello(self,):
    # 生成SSL上下文
    context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_CLIENT)
    # 加载信任根证书
    context.load_verify_locations('cert/ca.crt')

    # 与服务端建立socket连接
    with socket.create_connection(('127.0.0.1', 9443)) as sock:
      # 将socket打包成SSL socket
      # 一定要注意的是这里的server_hostname不是指服务端IP，而是指服务端证书中设置的CN，我这里正好设置成127.0.1而已
      with context.wrap_socket(sock, server_hostname='127.0.0.1') as ssock:
        # 向服务端发送信息
        msg = "do i connect with server ?".encode("utf-8")
        ssock.send(msg)
        # 接收服务端返回的信息
        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()

服务端代码：

import socket
import ssl

class server_ssl:
  def build_listen(self):
    # 生成SSL上下文
    context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_SERVER)
    # 加载服务器所用证书和私钥
    context.load_cert_chain('cert/server.crt', 'cert/server_rsa_private.pem.unsecure')

    # 监听端口
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM, 0) as sock:
      sock.bind(('127.0.0.1', 9443))
      sock.listen(5)
      # 将socket打包成SSL socket
      with context.wrap_socket(sock, server_side=True) as ssock:
        while True:
          # 接收客户端连接
          client_socket, addr = ssock.accept()
          # 接收客户端信息
          msg = client_socket.recv(1024).decode("utf-8")
          print(f"receive msg from client {addr}：{msg}")
          # 向客户端发送信息
          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、运行结果

当前项目结构如图所示，证书生成可参考：openssl实现双向认证教程（服务端代码+客户端代码+证书生成）

3.1 socket通信运行结果

客户端：

服务端：

3.2 ssl通信运行结果

客户端：

服务端：

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。