bakalarska_praca/kniznica/komunikacia.c

//////////////////////////////////////////////////
// Bakalarska praca                             //
// Meno studenta: Tomas Lukac                   //
// Veduci BP: prof. Ing. Milos Drutarovsky CSc. //
// Skola: KEMT FEI TUKE                         //
// Datum poslednej upravy: 6.5.2020             //
//////////////////////////////////////////////////

#include "komunikacia.h"
#include "kryptografia.h"

int poslat_subor(WOLFSSL* ssl, WOLFSSL_CTX* ctx, const char* cesta, nastavenia_aplikacie *nastavenia, int velkost_bloku_dat)
{
  int uspech;

  while(wolfSSL_write(ssl, cesta, SPRAVA_VELKOST_BUFFERA) != SPRAVA_VELKOST_BUFFERA)
  {
    if(wolfSSL_want_write(ssl)) continue;
    fprintf(stderr, "Nastala chyba pri posielani nazvu suboru\n");
    return -1;
  }
  
  //otvorenie suboru na citanie
  FILE* subor = fopen(cesta, "rb");
  if(subor == NULL)
  {
    fprintf(stderr, "Nebolo mozne najst pozadovany subor.\n");
    ukoncit_spojenie(ssl, ctx);
    return -1;
  }
  else
  {
    printf("Posielam subor.\n");

    //nastavi ukazovatel na koniec suboru
    //a zisti velkost suboru
    fseek(subor, 0, SEEK_END);
    int velkost_suboru = (int)ftell(subor);
    char velkost_suboru_retazec[SPRAVA_VELKOST_BUFFERA];
    sprintf(velkost_suboru_retazec, "%d", velkost_suboru);
    printf("Velkost suboru: %s bajtov\n", velkost_suboru_retazec);
 
    while(wolfSSL_write(ssl, velkost_suboru_retazec, SPRAVA_VELKOST_BUFFERA) != SPRAVA_VELKOST_BUFFERA)
    {
      if(wolfSSL_want_write(ssl)) continue;
      fprintf(stderr, "Nastala chyba pri posielani velkosti suboru\n");
      return -1;
    }
    
    //nastavi ukazovatel na zaciatok suboru
    //a nacita data zo suboru do pola
    unsigned char* data = calloc(velkost_suboru, sizeof(unsigned char));
    if(data == NULL)
    {
      fprintf(stderr, "Nepodarilo sa dynamicky alokovat pamat pre pole data,\ndo ktoreho sa nacita obsah suboru\n");
      return -1;
    }
    fseek(subor, 0, SEEK_SET);
    fread((unsigned char*)data, 1, velkost_suboru, subor);

    //posielanie jednotlivych bajtov
    unsigned char* data_ukazovatel = data;
    uspech = 0;
    int ostava_poslat = velkost_suboru;
    for(int i = 0; i < (velkost_suboru/velkost_bloku_dat) + 1; ++i)
    {
      if(ostava_poslat > velkost_bloku_dat)
      {
        while(wolfSSL_write(ssl, data_ukazovatel, velkost_bloku_dat) != velkost_bloku_dat)
        {
          if(wolfSSL_want_write(ssl)) continue;
          fprintf(stderr, "Nastala chyba pri posielani suboru\n");
          return -1;
        }
      }
      else
      {
        uspech = 0;
        while(wolfSSL_write(ssl, data_ukazovatel, ostava_poslat) != ostava_poslat)
        {
          if(wolfSSL_want_write(ssl)) continue;
          fprintf(stderr, "Nastala chyba pri posielani suboru\n");
          return -1;
        }
      }
      data_ukazovatel += velkost_bloku_dat;
      ostava_poslat -= velkost_bloku_dat;
    }
    printf("Subor bol uspesne odoslany.\n");

    //generovanie a poslanie kontrolneho suctu serveru pre kontrolu
    unsigned char* kontrolny_sucet;
    int velkost_kontrolneho_suctu;
    kontrolny_sucet = generovat_kontrolny_sucet_suboru(nastavenia, cesta, velkost_suboru, &velkost_kontrolneho_suctu);

    while(wolfSSL_write(ssl, kontrolny_sucet, velkost_kontrolneho_suctu) != velkost_kontrolneho_suctu)
    {
      if(wolfSSL_want_write(ssl)) continue;
      fprintf(stderr, "Nastala chyba pri posielani kontrolneho suctu\n");
      return -1;
    }

    free(kontrolny_sucet);
    fclose(subor);
    return 0;
  }
}

int prijat_subor(WOLFSSL* ssl, WOLFSSL_CTX* ctx, nastavenia_aplikacie* nastavenia, int velkost_bloku_dat)
{
  int uspech;

  //prijem dat o subore
  char* cesta = calloc(SPRAVA_VELKOST_BUFFERA, sizeof(char));
  char* velkost_suboru_retazec = calloc(SPRAVA_VELKOST_BUFFERA, sizeof(char));

  while(wolfSSL_read(ssl, cesta, SPRAVA_VELKOST_BUFFERA) != SPRAVA_VELKOST_BUFFERA)
  {
    if(wolfSSL_want_read(ssl)) continue;
    fprintf(stderr, "Nastala chyba pri prijati nazvu suboru\n");
    return -1;
  }
  printf("Prebieha prijimanie suboru %s\n", cesta);

  //ziskanie informacie od klienta o velkosti odoslaneho suboru
  while(wolfSSL_read(ssl, velkost_suboru_retazec, SPRAVA_VELKOST_BUFFERA) != SPRAVA_VELKOST_BUFFERA)
  {
    if(wolfSSL_want_read(ssl)) continue;
    fprintf(stderr, "Nastala chyba pri prijati velkosti suboru\n");
    return -1;
  }

  int velkost_suboru = (int)atol(velkost_suboru_retazec);
  if(velkost_suboru <= 0)
  {
    printf("Bola prijata informacia o velkosti suboru s hodnotu mensou nez 0\nPravdepodobne nastala chyba pri prenose\n");
    return -1;
  }
  else
  {
    printf("Velkost suboru: %s bajtov\n", velkost_suboru_retazec);
  }
  //prijem jednotlivych bajtov
  unsigned char* data = calloc(velkost_suboru, sizeof(unsigned char));
  if(data == NULL)
  {
    fprintf(stderr, "Nepodarilo sa dynamicky alokovat pamat pre pole data\ndo ktoreho sa zapisu prijate data\n");
    return -1;
  }
  
  unsigned char* data_ukazovatel = data;
  int ostava_prijat = velkost_suboru;
  for(int i = 0; i < (velkost_suboru/velkost_bloku_dat) + 1; ++i)
  {
    if(ostava_prijat > velkost_bloku_dat)
    {
      while(wolfSSL_read(ssl, data_ukazovatel, velkost_bloku_dat) != velkost_bloku_dat)
      {
        if(wolfSSL_want_read(ssl)) continue;
        fprintf(stderr, "Nastala chyba pri prijimani suboru\n");
        return -1;
      }
    }
    else
    {
      while(wolfSSL_read(ssl, data_ukazovatel, ostava_prijat) != ostava_prijat)
      {
        if(wolfSSL_want_read(ssl)) continue;
        fprintf(stderr, "Nastala chyba pri prijimani suboru\n");
        return -1;
      }
    }
    data_ukazovatel += velkost_bloku_dat;
    ostava_prijat -= velkost_bloku_dat;
  }
  printf("Subor bol uspesne prijaty.\n");
  
  //vypocet vlastneho kontrolneho suctu
  unsigned char* kontrolny_sucet;
  int velkost_kontrolneho_suctu;

  FILE *subor = fopen(cesta, "wb+");
  int pocet_zapisanych_bajtov = fwrite((unsigned char*)data, 1, velkost_suboru, subor);
  if(pocet_zapisanych_bajtov <= 0)
  {
    fprintf(stderr, "Nepodarilo sa zapisat do suboru obsah prijateho suboru\n");
    return -1;
  }
  else if(pocet_zapisanych_bajtov < velkost_suboru)
  {
    fprintf(stderr, "Nepodarilo sa zapisat do suboru cely obsah prijateho suboru\n");
    return -1;
  }
  else
  {
    printf("Do suboru %s bolo zapisanych %d bajtov\n", cesta, pocet_zapisanych_bajtov);
  }
  fclose(subor);


  kontrolny_sucet = generovat_kontrolny_sucet_suboru(nastavenia, cesta, velkost_suboru, &velkost_kontrolneho_suctu);

  //prijem kontrolneho suctu, ktory vypocital server
  char* prijaty_kontrolny_sucet = calloc(velkost_kontrolneho_suctu, sizeof(char));

  while(wolfSSL_read(ssl, (char*)prijaty_kontrolny_sucet, velkost_kontrolneho_suctu) != velkost_kontrolneho_suctu)
  {
    if(wolfSSL_want_read(ssl)) continue;
    fprintf(stderr, "Nastala chyba pri prijati kontrolneho suctu\n");
    return -1;
  }
  
  //kontrola ci sa prijaty a vypocitany kontrolny sucet suboru zhoduju
  if(!strcmp((char*)prijaty_kontrolny_sucet, (char*)kontrolny_sucet))
  {
    printf("Subor prisiel v poriadku.\n");
  }
  else
  {
    fprintf(stderr, "Kontrolne sucty sa nezhoduju.\n");
    printf("Subor neprisiel v poriadku alebo neboli pouzite rovnake funkcie.\n");
    return -1;
  }

  free(cesta);
  free(velkost_suboru_retazec);
  free(kontrolny_sucet);
  free(prijaty_kontrolny_sucet);
  return 0;
}

int pripojit_na_server(char *ip_adresa, int cislo_portu, int pocet_sekund)
{
  struct timeval casovy_interval; 
  int uspech;
  int cislo_soketu;
  struct hostent* hostitel;
  struct sockaddr_in adresa;
  fd_set sada_soketov;
  socklen_t velkost_soketu;
  int optval;
  
  if((hostitel = gethostbyname(ip_adresa)) == NULL)
  {
    printf("Nastala chyba pri spracovani nazvu hostitela.\n");
    return 0;
  }
  printf("Vytvaranie soketu...\n");
  cislo_soketu = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  memset(&adresa, 0, sizeof(adresa));
  adresa.sin_family = AF_INET; //IPv4
  adresa.sin_port = htons(cislo_portu);
  adresa.sin_addr.s_addr = *(long*)(hostitel->h_addr);
  
  //pokus o pripojenie s casovym intervalom
  uspech = connect(cislo_soketu, (struct sockaddr*)&adresa, sizeof(adresa));
  if(uspech < 0)
  {
    #if defined(_WIN32)
    if(errno == WSAEINPROGRESS )
    #else
    if(errno == EINPROGRESS )
    #endif
    {
      fprintf(stderr, "Nebolo mozne okamzite vytvorit spojenie\n");
      do
      {
        casovy_interval.tv_sec = pocet_sekund;
        casovy_interval.tv_usec = 0;
        FD_ZERO(&sada_soketov);
        FD_SET(cislo_soketu, &sada_soketov);
        uspech = select(cislo_soketu + 1, NULL, &sada_soketov, NULL, &casovy_interval);
        #if defined(_WIN32)
        if (uspech < 0 && errno != WSAEINTR) 
        #else
        if (uspech < 0 && errno != EINTR) 
        #endif
        { 
          fprintf(stderr, "Nastala chyba pri pokuse o vytvorenie spojenia\nCislo chyby: %d\nPopis: %s\n", errno, strerror(errno));
          ukoncit_soket(cislo_soketu);
          exit(0);
        }
        //bol zvoleny soket
        else if(uspech > 0)
        {
          velkost_soketu = sizeof(int);
          if (getsockopt(cislo_soketu, SOL_SOCKET, SO_ERROR, (void*)(&optval), &velkost_soketu) < 0) 
          { 
            fprintf(stderr, "Nastala chyba v nastaveni soketu\nCislo chyby: %d\nPopis: %s\n", errno, strerror(errno));
            ukoncit_soket(cislo_soketu);
            exit(0); 
          }
          if(optval) 
          { 
            fprintf(stderr, "Nastala chyba v spojeni\nCislo chyby: %d\nPopis: %s\n", optval, strerror(optval)); 
            ukoncit_soket(cislo_soketu);
            exit(0); 
          } 
          break;
        }
        else
        {
          fprintf(stderr, "Casovy interval vyprsal\n");
          ukoncit_soket(cislo_soketu);
          exit(0);
        }
      } while(1);
    }
    else
    {
      fprintf(stderr, "Spojenie zlyhalo.\nCislo chyby: %d\nPopis: %s\n", errno, strerror(errno));
      ukoncit_soket(cislo_soketu); 
      exit(0);
    }
  }
  return cislo_soketu;
}

int cakat_na_komunikaciu(int cislo_portu)
{
  int cislo_soketu;
  struct sockaddr_in adresa;
  
  printf("Vytvaranie socketu...\n");
  cislo_soketu = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  memset(&adresa, 0, sizeof(adresa));
  adresa.sin_family = AF_INET; //IPv4
  adresa.sin_port = htons(cislo_portu);
  adresa.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  
  if(bind(cislo_soketu, (struct sockaddr*)&adresa, sizeof(adresa)) != 0)
  {
    fprintf(stderr, "Nebolo mozne priradit soket ku danemu portu.\n");
    return 0;
  }

  //maximalna velkost do ktorej rada cakajucich spojeni pre soket moze rast
  int velkost_radu = 10;

  if(listen(cislo_soketu, velkost_radu) != 0)
  {
    fprintf(stderr, "Na danom porte nie je mozne cakat na komunikaciu.\n");
    return 0;
  }
  else
  {
    printf("Server caka na komunikaciu na porte %d.\n", cislo_portu);
  }
  return cislo_soketu;
}

int rs232_otvorit_rozhranie(int cislo_rozhrania, int rychlost, char* rezim, int kontrola_toku_dat)
{
  int uspech = 0;
  uspech = RS232_OpenComport(cislo_rozhrania, rychlost, rezim, kontrola_toku_dat);
  if(uspech == 1)
  {
    fprintf(stderr, "Nebolo mozne otvorit seriove rozhranie\n");
    return -1;
  }
  return 0;
}

int rs232_zatvorit_rozhranie(int cislo_rozhrania)
{
  RS232_CloseComport(cislo_rozhrania);
  return 0;
}

int rs232_odoslat_spravu(int cislo_rozhrania, char* sprava, int velkost_spravy)
{
  int uspech = 0;
  int odoslane_data = 0;
  
  //kontrolne vzory, ktore jednoznacne identifikuju zaciatok a koniec spravy
  unsigned char kontrolny_vzor[] = {0xAA, 0xAA, 0xAA, 0xAA};
  
  //vytvorenie bajtov ktore budu niest informaciu o velkosti posielanej spravy
  unsigned char* velkost_spravy_hex = calloc(4, sizeof(unsigned char));
  velkost_spravy_hex[0] = (velkost_spravy >> 24) & 0xFF;
  velkost_spravy_hex[1] = (velkost_spravy >> 16) & 0xFF;
  velkost_spravy_hex[2] = (velkost_spravy >> 8) & 0xFF;
  velkost_spravy_hex[3] = velkost_spravy & 0xFF;

  //vypocet kontrolneho suctu spravy
  unsigned int kontrolny_sucet = crc32(0L, Z_NULL, 0);
  if(velkost_spravy < 10)
  {
    kontrolny_sucet = crc32(kontrolny_sucet, (char*)sprava, velkost_spravy);
  }
  else
  {
    kontrolny_sucet = crc32(kontrolny_sucet, (char*)sprava, 10);
  }

  //vytvorenie bajtov ktore budu niest informaciu s kontrolnym suctom posielanej spravy
  unsigned char* kontrolny_sucet_hex = calloc(4, sizeof(unsigned char));
  kontrolny_sucet_hex[0] = (kontrolny_sucet >> 24) & 0xFF;
  kontrolny_sucet_hex[1] = (kontrolny_sucet >> 16) & 0xFF;
  kontrolny_sucet_hex[2] = (kontrolny_sucet >> 8) & 0xFF;
  kontrolny_sucet_hex[3] = kontrolny_sucet & 0xFF;
  
  //odoslanie kontrolneho vzoru
  uspech = RS232_SendBuf(cislo_rozhrania, (unsigned char*)kontrolny_vzor, 4);
  if(uspech <= 0)
  {
    fprintf(stderr, "Nastala chyba pri odoslani kontrolneho vzoru\n");
    return -1;
  }

  //odoslanie velkosti spravy
  uspech = RS232_SendBuf(cislo_rozhrania, (unsigned char*)velkost_spravy_hex, 4);
  if(uspech <= 0)
  {
    fprintf(stderr, "Nastala chyba pri odoslani velkosti spravy\n");
    return -1;
  }

  //odoslanie kontrolneho suctu
  uspech = RS232_SendBuf(cislo_rozhrania, (unsigned char*)kontrolny_sucet_hex, 4);
  if(uspech <= 0)
  {
    fprintf(stderr, "Nastala chyba pri odoslani kontrolneho suctu\n");
    return -1;
  }

  //odoslanie dat
  odoslane_data = RS232_SendBuf(cislo_rozhrania, (unsigned char*)sprava, velkost_spravy);
  if(odoslane_data <= 0 || odoslane_data != velkost_spravy)
  {
    fprintf(stderr, "Nastala chyba pri odoslani dat\n");
    return -1;
  }

  free(velkost_spravy_hex);
  free(kontrolny_sucet_hex);
  
  return odoslane_data;
}
int rs232_prijat_spravu(int cislo_rozhrania, const char* komunikacny_subor)
{
  //otvorenie suboru do ktoreho sa zapisuju prijate binarne data
  //ktore sa nasledne nacitaju do buffera (buf) pre desifrovanie
  FILE* subor = fopen(komunikacny_subor, "ab+");

  int uspech = 0;
  stav_nacitania stav;
  stav = NEPREBIEHA_NACITANIE;
  unsigned char znak;

  //mnozstvo nacitanych dat
  int nacitane_data = 0;
  
  //kontrolny vzor ktory jednoznacne identifikuje zaciatok spravy
  unsigned char kontrolny_vzor[] = {0xAA, 0xAA, 0xAA, 0xAA};
  //urcuje kolko bajtov z kontrolneho vzoru
  //uz bolo prijatych z celkoveho poctu (4)
  int kontrolny_vzor_pozicia = 0;

  //velkost spravy, ktora sa bude prijmat
  int velkost_spravy = 0;
  unsigned char velkost_spravy_hex[4];
  //urcuje kolko bajtov z informacie o velkosti spravy
  //uz bolo prijatych z celkoveho poctu (4)
  int velkost_spravy_pozicia = 0;

  //kontrolny sucet, ktory sa bude prijimat
  int kontrolny_sucet = 0;
  unsigned char kontrolny_sucet_hex[4];
  //urcuje kolko bajtov z kontrolneho suctu
  //uz bolo prijatych z celkoveho poctu (4)
  int kontrolny_sucet_pozicia = 0;

  unsigned char* prijate_data;
    
  while(stav != NACITANIE_UKONCENE)
  {
    uspech = RS232_PollComport(cislo_rozhrania, &znak, 1);
    if(uspech > 0)
    {
      switch(stav)
      {
        case NEPREBIEHA_NACITANIE:
          if(znak == kontrolny_vzor[kontrolny_vzor_pozicia])
          {
            kontrolny_vzor_pozicia++;
          }
          if(kontrolny_vzor_pozicia == 4)
          {
            kontrolny_vzor_pozicia = 0;
            stav = PREBIEHA_NACITANIE_VELKOSTI_SPRAVY;
          }
          break;
        case PREBIEHA_NACITANIE_VELKOSTI_SPRAVY:
          velkost_spravy_hex[velkost_spravy_pozicia] = znak;
          velkost_spravy_pozicia++;
          if(velkost_spravy_pozicia == 4)
          {
            velkost_spravy = (uint32_t)velkost_spravy_hex[0] << 24 | (uint32_t)velkost_spravy_hex[1] << 16 | 
            (uint32_t)velkost_spravy_hex[2] << 8  | (uint32_t)velkost_spravy_hex[3];
            velkost_spravy_pozicia = 0;
            stav = PREBIEHA_NACITANIE_KONTROLNEHO_SUCTU;

            //dynamicka alokacia pola s velkostou, ktora bola prijata
            //do neho bude zapisana prijata sprava
            prijate_data = calloc(velkost_spravy, sizeof(unsigned char));
            if(prijate_data == NULL)
            {
              fprintf(stderr, "Nepodarilo sa dynamicky alokovat pamat pre prijate_data\n");
              return -1;
            }
          }
          break;
        case PREBIEHA_NACITANIE_KONTROLNEHO_SUCTU:
          kontrolny_sucet_hex[kontrolny_sucet_pozicia] = znak;
          kontrolny_sucet_pozicia++;
          if(kontrolny_sucet_pozicia == 4)
          {
            kontrolny_sucet = (uint32_t)kontrolny_sucet_hex[0] << 24 | (uint32_t)kontrolny_sucet_hex[1] << 16 | 
            (uint32_t)kontrolny_sucet_hex[2] << 8  | (uint32_t)kontrolny_sucet_hex[3];
            kontrolny_sucet_pozicia = 0;
            stav = PREBIEHA_NACITANIE_DAT;
          }
          break;
        case PREBIEHA_NACITANIE_DAT:
          prijate_data[nacitane_data] = znak;
          nacitane_data += uspech;
          if(nacitane_data == velkost_spravy)
          {
            stav = NACITANIE_UKONCENE;
          }
          break;
        default:
          //tento stav by nemal nikdy nastat
          fprintf(stderr, "Nepodarilo sa urcit stav nacitania spravy pomocou RS232\n");
          return -1;
      }
    }
  }
  
  //kontrola integrity prijatej spravy
  //vypocet kontrolneho suctu prijatej spravy
  unsigned int kontrolny_sucet_ps = crc32(0L, Z_NULL, 0);
  if(velkost_spravy < 10)
  {
    kontrolny_sucet_ps = crc32(kontrolny_sucet_ps, (char*)prijate_data, velkost_spravy);
  }
  else
  {
    kontrolny_sucet_ps = crc32(kontrolny_sucet_ps, (char*)prijate_data, 10);
  }

  //porovnanie kontrolnych suctov
  if(kontrolny_sucet_ps == kontrolny_sucet) 
  {
    //ak sprava prisla v poriadku zapis nacitane data do suboru
    fwrite((char*)prijate_data, 1, nacitane_data, subor);
  }
  else
  {
    fprintf(stderr, "Sprava neprisla v poriadku");
    return -1;
  }

  free(prijate_data);
  fclose(subor);

  return nacitane_data;
}