iOS开发HTTPS实现之信任SSL证书和自签名证书

iOS开发HTTPS实现之信任SSL证书和自签名证书

 

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首先来分析一下什么是HTTPS以及了解HTTPS对于iOS开发者的意义

HTTPS 以及SSL/TSL

• 什么是SSL？

SSL(Secure Sockets Layer, 安全套接字层)，因为原先互联网上使用的 HTTP 协议是明文的，存在很多缺点，比如传输内容会被偷窥（嗅探）和篡改。 SSL 协议的作用就是在传输层对网络连接进行加密。

• 何为TLS？

到了1999年，SSL 因为应用广泛，已经成为互联网上的事实标准。IETF 就在那年把 SSL 标准化。标准化之后的名称改为 TLS（Transport Layer Security，传输层安全协议）。SSL与TLS可以视作同一个东西的不同阶段

• HTTPS

简单来说，HTTPS = HTTP + SSL/TLS, 也就是 HTTP over SSL 或 HTTP over TLS，这是后面加 S 的由来 。

HTTPS和HTTP异同：HTTP和HTTPS使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。HTTP的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比HTTP协议安全。

所以对于iOS开发者来说，需要尽早解决HTTPS请求的问题。

发送HTTPS请求信任SSL证书和自签名证书，分为三种情况

1.如果你的app服务端安装的是SLL颁发的CA，可以使用系统方法直接实现信任SSL证书，关于Apple对SSL证书的要求请参考：

这种方式不需要在Bundle中引入CA文件，可以交给系统去判断服务器端的证书是不是SSL证书，验证过程也不需要我们去具体实现。

示例代码：

NSURL *URL = [NSURL URLWithString:URLString];
    NSURLRequest *request = [[NSURLRequest alloc] initWithURL:URL cachePolicy:NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData timeoutInterval:10]; //创建同步连接 NSError *error = nil; NSData *receivedData = [NSURLConnection sendSynchronousRequest:request returningResponse:nil error:&error]; NSString *receivedInfo = [[NSString alloc] initWithData:receivedData encoding:NSUTF8StringEncoding];

当然，如果你需要同时信任SSL证书和自签名证书的话还是需要在代码中实现CA的验证，这种情况在后面会提到。

2.基于AFNetWorking的SSL特定服务器证书信任处理，重写AFNetWorking的customSecurityPolicy方法,这里我创建了一个HttpRequest类，分别对GET和POST方法进行了封装，以GET方法为例：

+ (void)get:(NSString *)url params:(NSDictionary *)params success:(void (^)(id))success failure:(void (^)(NSError *))failure { // 1.获得请求管理者 AFHTTPRequestOperationManager *mgr = [AFHTTPRequestOperationManager manager]; // 2.申明返回的结果是text/html类型 mgr.responseSerializer = [AFHTTPResponseSerializer serializer]; // 3.设置超时时间为10s mgr.requestSerializer.timeoutInterval = 10; // 加上这行代码，https ssl 验证。 if(openHttpsSSL) { [mgr setSecurityPolicy:[self customSecurityPolicy]]; } // 4.发送GET请求 [mgr GET:url parameters:params success:^(AFHTTPRequestOperation *operation, id responseObj){ if (success) { success(responseObj); } } failure:^(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error) { if (error) { failure(error); } }]; }

+ (AFSecurityPolicy*)customSecurityPolicy {
    // /先导入证书
    NSString *cerPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:certificate ofType:@"cer"];//证书的路径 NSData *certData = [NSData dataWithContentsOfFile:cerPath]; // AFSSLPinningModeCertificate 使用证书验证模式 AFSecurityPolicy *securityPolicy = [AFSecurityPolicy policyWithPinningMode:AFSSLPinningModeCertificate]; // allowInvalidCertificates 是否允许无效证书（也就是自建的证书），默认为NO // 如果是需要验证自建证书，需要设置为YES securityPolicy.allowInvalidCertificates = YES; //validatesDomainName 是否需要验证域名，默认为YES； //假如证书的域名与你请求的域名不一致，需把该项设置为NO；如设成NO的话，即服务器使用其他可信任机构颁发的证书，也可以建立连接，这个非常危险，建议打开。 //置为NO，主要用于这种情况：客户端请求的是子域名，而证书上的是另外一个域名。因为SSL证书上的域名是独立的，假如证书上注册的域名是www.google.com，那么mail.google.com是无法验证通过的；当然，有钱可以注册通配符的域名*.google.com，但这个还是比较贵的。 //如置为NO，建议自己添加对应域名的校验逻辑。 securityPolicy.validatesDomainName = NO; securityPolicy.pinnedCertificates = @[certData]; return securityPolicy; }

其中的cerPath就是app bundle中证书路径，certificate为证书名称的宏，仅支持cer格式，securityPolicy的相关配置尤为重要，请仔细阅读customSecurityPolicy方法并根据实际情况设置其属性。

这样，就能够在AFNetWorking的基础上使用HTTPS协议访问特定服务器，但是不能信任根证书的CA文件，因此这种方式存在风险，读取pinnedCertificates中的证书数组的时候有可能失败，如果证书不符合，certData就会为nil。

3.更改系统方法，发送异步NSURLConnection请求。

- (void)getDataWithURLRequest {
    //connection
    NSString *urlStr = @"https://developer.apple.com/cn/";
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlStr]; NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestUseProtocolCachePolicy timeoutInterval:10]; NSURLConnection *connection = [[NSURLConnection alloc]initWithRequest:request delegate:self]; [connection start]; }

重点在于处理NSURLConnection的didReceiveAuthenticationChallenge代理方法，对CA文件进行验证，并建立信任连接。

- (BOOL)connection:(NSURLConnection *)connection canAuthenticateAgainstProtectionSpace:(NSURLProtectionSpace *)protectionSpace {

    return [protectionSpace.authenticationMethod isEqualToString:NSURLAuthenticationMethodServerTrust]; } - (void)connection:(NSURLConnection *)connection didReceiveAuthenticationChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge { /* //直接验证服务器是否被认证（serverTrust），这种方式直接忽略证书验证，直接建立连接，但不能过滤其它URL连接，可以理解为一种折衷的处理方式，实际上并不安全，因此不推荐。 SecTrustRef serverTrust = [[challenge protectionSpace] serverTrust]; return [[challenge sender] useCredential: [NSURLCredential credentialForTrust: serverTrust] forAuthenticationChallenge: challenge]; */ if ([[[challenge protectionSpace] authenticationMethod] isEqualToString: NSURLAuthenticationMethodServerTrust]) { do { SecTrustRef serverTrust = [[challenge protectionSpace] serverTrust]; NSCAssert(serverTrust != nil, @"serverTrust is nil"); if(nil == serverTrust) break; /* failed */ /** * 导入多张CA证书（Certification Authority，支持SSL证书以及自签名的CA） */ NSString *cerPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"cloudwin" ofType:@"cer"];//自签名证书 NSData* caCert = [NSData dataWithContentsOfFile:cerPath]; NSString *cerPath2 = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"apple" ofType:@"cer"];//SSL证书 NSData * caCert2 = [NSData dataWithContentsOfFile:cerPath2]; NSCAssert(caCert != nil, @"caCert is nil"); if(nil == caCert) break; /* failed */ NSCAssert(caCert2 != nil, @"caCert2 is nil"); if (nil == caCert2) { break; } SecCertificateRef caRef = SecCertificateCreateWithData(NULL, (__bridge CFDataRef)caCert); NSCAssert(caRef != nil, @"caRef is nil"); if(nil == caRef) break; /* failed */ SecCertificateRef caRef2 = SecCertificateCreateWithData(NULL, (__bridge CFDataRef)caCert2); NSCAssert(caRef2 != nil, @"caRef2 is nil"); if(nil == caRef2) break; /* failed */ NSArray *caArray = @[(__bridge id)(caRef),(__bridge id)(caRef2)]; NSCAssert(caArray != nil, @"caArray is nil"); if(nil == caArray) break; /* failed */ OSStatus status = SecTrustSetAnchorCertificates(serverTrust, (__bridge CFArrayRef)caArray); NSCAssert(errSecSuccess == status, @"SecTrustSetAnchorCertificates failed"); if(!(errSecSuccess == status)) break; /* failed */ SecTrustResultType result = -1; status = SecTrustEvaluate(serverTrust, &result); if(!(errSecSuccess == status)) break; /* failed */ NSLog(@"stutas:%d",(int)status); NSLog(@"Result: %d", result); BOOL allowConnect = (result == kSecTrustResultUnspecified) || (result == kSecTrustResultProceed); if (allowConnect) { NSLog(@"success"); }else { NSLog(@"error"); } /* https://developer.apple.com/library/ios/technotes/tn2232/_index.html */ /* https://developer.apple.com/library/mac/qa/qa1360/_index.html */ /* kSecTrustResultUnspecified and kSecTrustResultProceed are success */ if(! allowConnect) { break; /* failed */ } #if 0 /* Treat kSecTrustResultConfirm and kSecTrustResultRecoverableTrustFailure as success */ /* since the user will likely tap-through to see the dancing bunnies */ if(result == kSecTrustResultDeny || result == kSecTrustResultFatalTrustFailure || result == kSecTrustResultOtherError) break; /* failed to trust cert (good in this case) */ #endif // The only good exit point return [[challenge sender] useCredential: [NSURLCredential credentialForTrust: serverTrust] forAuthenticationChallenge: challenge]; } while(0); } // Bad dog return [[challenge sender] cancelAuthenticationChallenge: challenge]; }

这里的关键在于result参数的值，根据官方文档的说明，判断(result == kSecTrustResultUnspecified) || (result == kSecTrustResultProceed)的值，若为1，则该网站的CA被app信任成功，可以建立数据连接，这意味着所有由该CA签发的各个服务器证书都被信任，而访问其它没有被信任的任何网站都会连接失败。该CA文件既可以是SLL也可以是自签名。

NSURLConnection的其它代理方法实现

#pragma mark -- connect的异步代理方法
-(void)connection:(NSURLConnection *)connection didReceiveResponse:(NSURLResponse *)response {
    NSLog(@"请求被响应"); _mData = [[NSMutableData alloc]init]; } -(void)connection:(NSURLConnection *)connection didReceiveData:(nonnull NSData *)data { NSLog(@"开始返回数据片段"); [_mData appendData:data]; } -(void)connectionDidFinishLoading:(NSURLConnection *)connection { NSLog(@"链接完成"); //可以在此解析数据 NSString *receiveInfo = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:self.mData options:NSJSONReadingAllowFragments error:nil]; NSLog(@"received data:\\\\n%@",self.mData); NSLog(@"received info:\\\\n%@",receiveInfo); } //链接出错 -(void)connection:(NSURLConnection *)connection didFailWithError:(NSError *)error { NSLog(@"error - %@",error); }

至此，HTTPS信任证书的问题得以解决，这不仅是为了响应Apple强制性使用ATS的要求，也是为了实际生产环境安全性的考虑，HTTPS是未来的趋势，建议尽早支持。