WebSocket安全连接自签名证书

目标是一个与用户电脑上安装的 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。

最后，用户浏览器中的 websocket 客户端通过 Angular 持久创建，并且应用程序在 PC 上运行并执行一些操作。

使用的C#库是WebSocket-Sharp https://github.com/sta/websocket-sharp。 websocket客户端是普通的javascript。

显然，此连接仅发生在本地，因此客户端连接到本地主机。 由于网站通过 HTTPS 进行保护，因此 websocket 也必须受到保护。为此，C# 应用程序在启动时创建一个证书（实际上仅用于测试目的）。

连接不起作用，因为证书不受信任。所有服务器对客户端的检查均已禁用，但无法建立连接。

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();

这就是使用 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，尽管很奇怪，因为证书检查不应在本地执行。 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。

您是否尝试过此问题的任何答案question https://stackoverflow.com/questions/5312311/secure-websockets-with-self-signed-certificate?

总而言之，您可以尝试以下几种选择：

• 启动 Chrome--ignore-certificate-errors指定参数。

• 在采用相同自签名证书的同一端口上启动 HTTP 服务器，浏览到该服务器并接受该证书，之后您应该能够使用 WebSocket 连接。

• 在 Firefox 上设置配置选项network.websocket.allowInsecureFromHTTPS to 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此类事情，那么我认为其中一个或多个应该起作用。如果您需要标准最终用户能够执行此操作，我认为您将需要不同的解决方案。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否接受证书或不接受连接。