摘要：一般 http 中存在请求信息明文传输，容易被窃听截取；数据的完整性未校验，容易被篡改；没有验证对方身份，存在冒充危险。面对这些问题，怎么破？
本文分享自华为云社区《https如何使用python+flask来实现》，原文作者：SNHer 。
一、为什么要用 https
一般 http 中存在如下问题：请求信息明文传输，容易被窃听截取；数据的完整性未校验，容易被篡改；没有验证对方身份，存在冒充危险。
HTTPS 又有哪些优势？
1、使用 HTTPS 可认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器。
2、HTTPS 是由 SSL+HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比 http 协议安全，可防止数据在传输过程中不被窃取、改变，确保数据的完整性。
3、HTTPS 是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对安全，但它大幅增加了中间人攻击的成本。
二、https 中的证书是什么
CA：证书授权中心( certificate authority)类似于国家出入境管理处一样，给别人颁发护照；也类似于国家工商管理局一样，给公司企业颁发营业执照。它有两大主要性质：
CA 的证书 ca.crt 和 SSL Server 的证书 server.crt 是什么关系呢？
SSL Server 自己生成一个私钥/公钥对，server.key/server.pub 。server.pub 生成一个请求文件 server.req。 请求文件中包含有 server 的一些信息，如域名/申请者/公钥等。
server 将请求文件 server.req 递交给 CA，CA 验明正身后，将用 ca.key 和请求文件加密生成 server.crt 由于 ca.key 和 ca.crt 是一对,于是 ca.crt 可以解密 server.crt。
在实际应用中：如果 SSLClient 想要校验 SSL server.那么 SSLserver 必须要将他的证书 server.crt 传给 client.然后 client 用 ca.crt 去校验 server.crt 的合法性。如果是一个钓鱼网站，那么 CA 是不会给他颁发合法 server.crt 证书的，这样 client 用 ca.crt 去校验，就会失败。
三、生成证书与密钥
shell 脚本
#!/bin/bash
PROJECT_NAME="https Project"
# Generate the openssl configuration files.cat > ca_cert.conf << EOF[ req ]distinguished_name = req_distinguished_nameprompt = no
[ req_distinguished_name ] O = $PROJECT_NAME Certificate AuthorityEOF
cat > server_cert.conf << EOF[ req ]distinguished_name = req_distinguished_nameprompt = no
[ req_distinguished_name ] O = $PROJECT_NAME CN = EOF
cat > client_cert.conf << EOF[ req ]distinguished_name = req_distinguished_nameprompt = no
[ req_distinguished_name ] O = $PROJECT_NAME Device Certificate CN = EOF
mkdir camkdir servermkdir client
# 生成私钥openssl genrsa -out ca.key 1024openssl genrsa -out server.key 1024openssl genrsa -out client.key 1024
# 根据私钥创建证书请求文件，需要输入一些证书的元信息：邮箱、域名等openssl req -out ca.req -key ca.key -new -config ./ca_cert.confopenssl req -out server.req -key server.key -new -config ./server_cert.confopenssl req -out client.req -key client.key -new -config ./client_cert.conf
# 结合私钥和请求文件，创建自签署证书openssl x509 -req -in ca.req -out ca.crt -sha1 -days 5000 -signkey ca.keyopenssl x509 -req -in server.req -out server.crt -sha1 -CAcreateserial -days 5000 -CA ca.crt -CAkey ca.keyopenssl x509 -req -in client.req -out client.crt -sha1 -CAcreateserial -days 5000 -CA ca.crt -CAkey ca.key
mv ca.crt ca.key ca/mv server.crt server.key server/mv client.crt client.key client/
rm *.confrm *.reqrm *.srl
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一些命令的解释
openssl genrsa [-out filename] [-passout arg] [-des] [-des3] [-idea] [numbits]
选项说明：-out filename：将生成的私钥保存至filename文件，若未指定输出文件，则为标准输出。-numbits：指定要生成的私钥的长度，默认为1024。该项必须为命令行的最后一项参数。-des|-des3|-idea：指定加密私钥文件用的算法，这样每次使用私钥文件都将输入密码，太麻烦所以很少使用。-passout args：加密私钥文件时，传递密码的格式，如果要加密私钥文件时单未指定该项，则提示输入密码。传递密码的args的格式
openssl req -out ca.req -key ca.key -new -config ./ca_cert.conf主要命令选项：-new :说明生成证书请求文件-key :指定已有的秘钥文件生成秘钥请求，只与生成证书请求选项-new 配合。-out :指定生成的证书请求或者自签名证书名称
openssl x509 -req -in ca.req -out ca.crt -sha1 -days 5000 -signkey ca.keyopenssl x509命令具以下的一些功能，例如输出证书信息，签署证书请求文件、生成自签名证书、转换证书格式等。-in filename：指定证书输入文件，若同时指定了"-req"选项，则表示输入文件为证书请求文件，再使用"-signkey"提供自签署时使用的私钥。-out filename：指定输出文件-days: 指定证书的有效时间长短。缺省为30天
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四、安装 flask
需要安装 python 的 openssl 的类库，使用 pip 安装
五、https 单向认证握手流程
python 实现
server 端：
from flask import Flaskapp = Flask(__name__)
@app.route('/login')def hello_world(): return 'Hello World!' if __name__ == '__main__': app.run(host="0.0.0.0", port=8091, ssl_context=('server.crt', 'server.key'))
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客户端：
import urllib.request
import ssl
if __name__ == '__main__': CA_FILE = "ca.crt" context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS) context.check_hostname = False context.load_verify_locations(CA_FILE) context.verify_mode = ssl.CERT_REQUIRED try: request = urllib.request.Request('https://127.0.0.1:8091/login') res = urllib.request.urlopen(request, context=context) print(res.code) print(res.read().decode("utf-8")) except Exception as ex: print("Found Error in auth phase:%s" % str(ex))
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六、https 双向认证握手流程
python 实现
客户端：
from flask import Flask, request, Responseimport json
app = Flask(__name__)@app.route("/login")def hello(): return "Hello World!"@app.route('/login1', methods=['POST'])def login(): username = request.form.get("username") password = request.form.get("password") login_config = { "name": "pwd1" } if username in login_config.keys(): if password == login_config[username]: return Response(json.dumps(True), status=200, mimetype='application/json')
return Response(json.dumps(False), status=200, mimetype='application/json')if __name__ == "__main__": app.run(host="0.0.0.0", port=8091, ssl_context=('server/server.crt', 'server/server.key'))
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客户端：
import urllib.request
import ssl
if __name__ == '__main__': CA_FILE = "ca.crt"
context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS) context.check_hostname = False context.load_verify_locations(CA_FILE) context.verify_mode = ssl.CERT_REQUIRED dict = { "username": "name", "password": "pwd1", } data = urllib.parse.urlencode(dict).encode('utf-8') try: request = urllib.request.Request('https://127.0.0.1:8091/login') res = urllib.request.urlopen(request, context=context) print(res.code) print(res.read().decode("utf-8")) except Exception as ex: print("Found Error in auth phase:%s" % str(ex)) try: request = urllib.request.Request('https://127.0.0.1:8091/login1', data=data, method='POST') res = urllib.request.urlopen(request, context=context) print(res.code) print(res.read().decode("utf-8")) except Exception as ex: print("Found Error in auth phase:%s" % str(ex))
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参考链接
openssl 命令(1): openssl req 命令详解
openssl简介-指令x509
openssl 命令(3): openssl x509命令详解
OpenSSL命令—pkcs12
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