HTTP 代理原理及實現(二)
在上篇《HTTP 代理原理及實現(一)》里,我介紹了 HTTP 代理的兩種形式,并用 Node.js 實現了一個可用的普通 / 隧道代理。普通代理可以用來承載 HTTP 流量;隧道代理可以用來承載任何 TCP 流量,包括 HTTP 和 HTTPS。今天這篇文章介紹剩余部分:如何將瀏覽器與代理之間的流量傳輸升級為 HTTPS。
上篇文章中實現的代理,是一個標準的 HTTP 服務,針對瀏覽器的普通請求和 CONNECT 請求,進行不同的處理。Node.js 為創建 HTTP 或 HTTPS Server 提供了高度一致的接口,要將 HTTP 服務升級為 HTTPS 特別方便,只有一點點準備工作要做。
我們知道 TLS 有三大功能:內容加密、身份認證和數據完整性。其中內容加密依賴于密鑰協商機制;數據完整性依賴于 MAC(Message authentication code)校驗機制;而身份認證則依賴于證書認證機制。一般操作系統或瀏覽器會維護一個受信任根證書列表,包含在列表之中的證書,或者由列表中的證書簽發的證書都會被客戶端信任。
提供 HTTPS 服務的證書可以自己生成,然后手動加入到系統根證書列表中。但是對外提供服務的 HTTPS 網站,不可能要求每個用戶都手動導入你的證書,所以更常見的做法是向 CA(Certificate Authority,證書頒發機構)申請。根據證書的不同級別,CA 會進行不同級別的驗證,驗證通過后 CA 會用他們的證書簽發網站證書,這個過程通常是收費的(有免費的證書,最近免費的 Let’s Encrypt 也很火,這里不多介紹)。由于 CA 使用的證書都是由廣泛內置在各系統中的根證書簽發,所以從 CA 獲得的網站證書會被絕大部分客戶端信任。
通過 CA 申請證書很簡單,本文為了方便演示,采用自己簽發證書的偷懶辦法。現在廣泛使用的證書是 x509.v3 格式,使用以下命令可以創建:
- openssl genrsa -out private.pem 2048
- openssl req -new -x509 -key private.pem -out public.crt -days 99999
第二行命令運行后,需要填寫一些證書信息。需要注意的是 Common Name 一定要填寫后續提供 HTTPS 服務的域名或 IP。例如你打算在本地測試,Common Name 可以填寫 127.0.0.1。證書創建好之后,再將 public.crt 添加到系統受信任根證書列表中。為了確保添加成功,可以用瀏覽器驗證一下:
接著,可以改造之前的 Node.js 代碼了,需要改動的地方不多:
- JSvar http = require('http');
- var https = require('https');
- var fs = require('fs');
- var net = require('net');
- var url = require('url');
- function request(cReq, cRes) {
- var u = url.parse(cReq.url);
- var options = {
- hostname : u.hostname,
- port : u.port || 80,
- path : u.path,
- method : cReq.method,
- headers : cReq.headers
- };
- var pReq = http.request(options, function(pRes) {
- cRes.writeHead(pRes.statusCode, pRes.headers);
- pRes.pipe(cRes);
- }).on('error', function(e) {
- cRes.end();
- });
- cReq.pipe(pReq);
- }
- function connect(cReq, cSock) {
- var u = url.parse('http://' + cReq.url);
- var pSock = net.connect(u.port, u.hostname, function() {
- cSock.write('HTTP/1.1 200 Connection Established\r\n\r\n');
- pSock.pipe(cSock);
- }).on('error', function(e) {
- cSock.end();
- });
- cSock.pipe(pSock);
- }
- var options = {
- key: fs.readFileSync('./private.pem'),
- cert: fs.readFileSync('./public.crt')
- };
- https.createServer(options)
- .on('request', request)
- .on('connect', connect)
- .listen(8888, '0.0.0.0');
可以看到,除了將 http.createServer 換成 https.createServer,增加證書相關配置之外,這段代碼沒有任何改變。這也是引入 TLS 層的妙處,應用層不需要任何改動,就能獲得諸多安全特性。
運行服務后,只需要將瀏覽器的代理設置為 HTTPS 127.0.0.1:8888 即可,功能照舊。這樣改造,只是將瀏覽器到代理之間的流量升級為了 HTTPS,代理自身邏輯、與服務端的通訊方式,都沒有任何變化。
***,還是寫段 Node.js 代碼驗證下這個 HTTPS 代理服務:
- JSvar https = require('https');
- var options = {
- hostname : '127.0.0.1',
- port : 8888,
- path : 'imququ.com:80',
- method : 'CONNECT'
- };
- //禁用證書驗證,不然自簽名的證書無法建立 TLS 連接
- process.env.NODE_TLS_REJECT_UNAUTHORIZED = "0";
- var req = https.request(options);
- req.on('connect', function(res, socket) {
- socket.write('GET / HTTP/1.1\r\n' +
- 'Host: imququ.com\r\n' +
- 'Connection: Close\r\n' +
- '\r\n');
- socket.on('data', function(chunk) {
- console.log(chunk.toString());
- });
- socket.on('end', function() {
- console.log('socket end.');
- });
- });
- req.end();
這段代碼和上篇文章***那段的區別只是 http.request 換成了 https.request,運行結果完全一樣,這里就不貼了。