WebSocket 安全连接自签名证书

Question

目标是与安装在用户 PC 上的 C# 应用程序交换信息的 Web 应用程序。 客户端应用程序是 websocket 服务器，浏览器是 websocket 客户端。

最终，用户浏览器中的 websocket 客户端是通过 Angular 持久创建的，并且应用程序在 PC 上运行并做一些事情。

使用的 C# 库是 WebSocket-Sharp。 websocket客户端是普通的javascript。

显然这个连接只发生在本地，所以客户端连接到本地主机。 由于网站是通过 HTTPS 保护的，因此 websocket 也必须得到保护。为此，C# 应用程序在启动时会创建一个证书（实际上只是为了测试目的）。

连接不起作用，因为证书不受信任。客户端的所有服务器检查都已禁用，但连接不会建立。

这是创建服务器的部分

_server = new WebSocketServer($"wss://localhost:4649")
{
    SslConfiguration =
    {
        ServerCertificate = Utils.Certificate.CreateSelfSignedCert(),
        ClientCertificateRequired = false,
        CheckCertificateRevocation = false,
        ClientCertificateValidationCallback = (sender, certificate, chain, sslPolicyErrors) => true
    }
};
_server.AddWebSocketService<CommandsBehaviour>("/commands");
_server.AddWebSocketService<NotificationsBehaviour>("/notifications");

_server.Start();

这是使用 BouncyCastle 创建证书的方式

private static AsymmetricKeyParameter CreatePrivateKey(string subjectName = "CN=root")
{
    const int keyStrength = 2048;

    // Generating Random Numbers
    var randomGenerator = new CryptoApiRandomGenerator();
    var random = new SecureRandom(randomGenerator);

    // The Certificate Generator
    var certificateGenerator = new X509V3CertificateGenerator();

    // Serial Number
    var serialNumber = BigIntegers.CreateRandomInRange(BigInteger.One, BigInteger.ValueOf(long.MaxValue), random);
    certificateGenerator.SetSerialNumber(serialNumber);

    // Issuer and Subject Name
    var subjectDn = new X509Name(subjectName);
    var issuerDn = subjectDn;
    certificateGenerator.SetIssuerDN(issuerDn);
    certificateGenerator.SetSubjectDN(subjectDn);

    // Valid For
    var notBefore = DateTime.UtcNow.Date;
    var notAfter = notBefore.AddYears(70);

    certificateGenerator.SetNotBefore(notBefore);
    certificateGenerator.SetNotAfter(notAfter);

    // Subject Public Key
    var keyGenerationParameters = new KeyGenerationParameters(random, keyStrength);
    var keyPairGenerator = new RsaKeyPairGenerator();
    keyPairGenerator.Init(keyGenerationParameters);
    var subjectKeyPair = keyPairGenerator.GenerateKeyPair();

    return subjectKeyPair.Private;
}

public static X509Certificate2 CreateSelfSignedCert(string subjectName = "CN=localhost", string issuerName = "CN=root")
{
    const int keyStrength = 2048;
    var issuerPrivKey = CreatePrivateKey();

    // Generating Random Numbers
    var randomGenerator = new CryptoApiRandomGenerator();
    var random = new SecureRandom(randomGenerator);
    ISignatureFactory signatureFactory = new Asn1SignatureFactory("SHA512WITHRSA", issuerPrivKey, random);
    // The Certificate Generator
    var certificateGenerator = new X509V3CertificateGenerator();
    certificateGenerator.AddExtension(X509Extensions.SubjectAlternativeName, false, new GeneralNames(new GeneralName[] { new GeneralName(GeneralName.DnsName, "localhost"), new GeneralName(GeneralName.DnsName, "127.0.0.1") }));
    certificateGenerator.AddExtension(X509Extensions.ExtendedKeyUsage, true, new ExtendedKeyUsage((new ArrayList() { new DerObjectIdentifier("1.3.6.1.5.5.7.3.1") })));

    // Serial Number
    var serialNumber = BigIntegers.CreateRandomInRange(BigInteger.One, BigInteger.ValueOf(Int64.MaxValue), random);
    certificateGenerator.SetSerialNumber(serialNumber);

    // Signature Algorithm
    //const string signatureAlgorithm = "SHA512WITHRSA";
    //certificateGenerator.SetSignatureAlgorithm(signatureAlgorithm);

    // Issuer and Subject Name
    var subjectDn = new X509Name(subjectName);
    var issuerDn = new X509Name(issuerName);
    certificateGenerator.SetIssuerDN(issuerDn);
    certificateGenerator.SetSubjectDN(subjectDn);

    // Valid For
    var notBefore = DateTime.UtcNow.Date;
    var notAfter = notBefore.AddYears(70);

    certificateGenerator.SetNotBefore(notBefore);
    certificateGenerator.SetNotAfter(notAfter);

    // Subject Public Key
    var keyGenerationParameters = new KeyGenerationParameters(random, keyStrength);
    var keyPairGenerator = new RsaKeyPairGenerator();
    keyPairGenerator.Init(keyGenerationParameters);
    var subjectKeyPair = keyPairGenerator.GenerateKeyPair();

    certificateGenerator.SetPublicKey(subjectKeyPair.Public);

    // self sign certificate
    var certificate = certificateGenerator.Generate(signatureFactory);

    // corresponding private key
    var info = PrivateKeyInfoFactory.CreatePrivateKeyInfo(subjectKeyPair.Private);


    // merge into X509Certificate2
    var x509 = new X509Certificate2(certificate.GetEncoded());

    var seq = (Asn1Sequence)Asn1Object.FromByteArray(info.ParsePrivateKey().GetDerEncoded());
    if (seq.Count != 9)
    {
        throw new PemException("malformed sequence in RSA private key");
    }

    var rsa = RsaPrivateKeyStructure.GetInstance(seq); //new RsaPrivateKeyStructure(seq);
    var rsaparams = new RsaPrivateCrtKeyParameters(
        rsa.Modulus, rsa.PublicExponent, rsa.PrivateExponent, rsa.Prime1, rsa.Prime2, rsa.Exponent1, rsa.Exponent2, rsa.Coefficient);

    x509.PrivateKey = DotNetUtilities.ToRSA(rsaparams);
    return x509;

}

这种行为是合乎逻辑的，尽管它很奇怪，因为不应该在本地执行证书检查。 有没有可能绕过这个问题？我已经考虑过将颁发者证书安装到受信任的证书，但这不是最佳解决方案。

Answer 1

你试过这个question的任何答案吗？

总而言之，您可以尝试以下几个选项：

• 使用指定的 --ignore-certificate-errors 参数启动 Chrome。

• 在相同的端口上启动一个 HTTP 服务器，使用相同的自签名证书，浏览到它并接受证书，之后您应该能够使用 WebSocket 连接。

  李>

• 将 Firefox 上的配置选项network.websocket.allowInsecureFromHTTPS 设置为true，然后使用ws:// 而不是wss:// 地址。

如果这一切都是为了测试并且您有可能控制这类事情，那么我认为其中一个或多个应该可以工作。如果您需要您的标准最终用户能够做到这一点，我认为您将需要一个不同的解决方案。正如您所发现的，如果您将服务器设置为不关心证书并不重要，客户端必须最终决定是要接受证书还是不接受连接。

Answer 2

@Kdawg 的答案是正确的。

您不希望客户端浏览器只接受服务器端调整的不安全连接。接受未签名（或自签名）证书的所有行为都在客户端。

除了@Kdawg 的回答之外，我想补充一点，在 Windows 网络上，私人组织最常见的做法是：

1. 分配一个 Windows Server 作为证书颁发机构

2. 将证书颁发机构的公共根证书添加到 Windows 主机（通过GPO）或manually

3. 使用 Windows CA 服务器签署自定义证书

听起来很痛苦，确实如此。

如果我是你，我会制作一个标准的公开签名证书，并在完成之前关闭 SSL。

查看Let's Encrypt 以获得您域的免费 SSL 证书。

Answer 3

我的最终解决方案是为子域创建有效证书，然后将 A/AAAA 记录更改为 localhost。这样，通过 HTTPS 就可以信任连接。