WebSocket 安全连接自签名证书

Question

目标是一个 Web 应用程序，它与安装在用户电脑上的 C# 应用程序交换信息。客户端应用程序是websocket服务器，浏览器是websocket客户端。

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

使用的 C# 库是 WebSocket-Sharp。 websocket客户端正常javascript.

显然此连接仅在本地发生，因此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）。

连接无效，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，您似乎可以尝试以下几种选择：

使用指定的 --ignore-certificate-errors 参数启动 Chrome。
在采用相同自签名证书的同一端口上启动 HTTP 服务器，浏览并接受证书，之后您应该可以使用 WebSocket 连接。
将 Firefox network.websocket.allowInsecureFromHTTPS 上的配置选项设置为 true，然后使用 ws:// 而不是 wss:// 地址。

如果所有这些都是为了测试，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行。如果您需要您的标准最终用户能够执行此操作，我认为您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 回答正确。

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：

分配 Windows 服务器作为证书颁发机构
将证书颁发机构的 public 根证书添加到 Windows 主机（通过 GPO) or manually
使用 Windows CA 服务器签署定制证书

听起来很痛苦，确实如此。

如果我是你，我会制作一个标准的 public 刚刚签署的证书，并会运行关闭 SSL，直到它完成。

查看 Let's Encrypt 以获取适用于您的域的免费 SSL 证书。

Answer 3

我的最终解决方案是为子域创建一个有效证书，然后将 A/AAAA 记录更改为 localhost。这样连接就可以通过 HTTPS 得到信任。

WebSocket 安全连接自签名证书

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