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【网络编程】基于 TCP协议的服务器-客户端通信模型的加密传输、多线程并发服务器

news 来源：原创 2025/4/29 16:39:10

基于上一篇中网络编程基础：TCP/UDP 协议实现了基于 TCP 协议的网络通信模型。基于此之上，我们继续介绍 加密传输、用多线程实现客户端程序与网络调试助手进行双向通信（多线程并发服务器）。

这是一个基于 OpenSSL 的 TLS（SSL）加密传输的 TCP 服务器-客户端 通信示例。这种方式可以确保数据在传输过程中被加密，防止中间人攻击和数据窃取。

代码说明

使用 OpenSSL：提供TLS/SSL加密通信。
服务器（server.c）：

生成 TLS 证书并加载；
监听客户端连接；
通过 TLS 进行加密通信。

客户端（client.c）：连接服务器并使用 TLS 进行加密通信。

生成 SSL 证书（自签名）

在运行代码之前，我们需要生成自签名证书：

openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -keyout key.pem -out cert.pem -days 365 -nodes

执行后会要求输入一些信息（可以随意填写），这样会生成：

cert.pem（SSL 证书）
key.pem（私钥）

服务器代码（server.c）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <openssl/ssl.h>
#include <openssl/err.h>

#define PORT 8080
#define BUFFER_SIZE 1024

void init_openssl() {
   
    SSL_library_init();
    OpenSSL_add_all_algorithms();
    SSL_load_error_strings();
}

SSL_CTX *create_context() {
   
    const SSL_METHOD *method = SSLv23_server_method();
    SSL_CTX *ctx = SSL_CTX_new(method);
    if (!ctx) {
   
        perror("Unable to create SSL context");
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return ctx;
}

void configure_context(SSL_CTX *ctx) {
   
    if (SSL_CTX_use_certificate_file(ctx, "cert.pem", SSL_FILETYPE_PEM) <= 0 ||
        SSL_CTX_use_PrivateKey_file(ctx, "key.pem", SSL_FILETYPE_PEM) <= 0) {
   
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

int main() {
   
    int server_fd, client_fd;
    struct sockaddr_in address;
    socklen_t addr_len = sizeof(address);
    char buffer[BUFFER_SIZE] = {
   0};

    init_openssl();
    SSL_CTX *ctx = create_context();
    configure_context(ctx);

    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_fd < 0) {
   
        perror("Socket creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(PORT)