bakalarska_praca/rs232_kanal/klient/klient.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 <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <wolfssl/ssl.h>
#include <wolfssl/certs_test.h>
#include <wolfssl/wolfcrypt/types.h>
#include <time.h>

#ifdef _WIN32
#include <Windows.h>
#include <io.h>
#include <fcntl.h>
#define O_NOCTTY 0x8000 
#define O_NDELAY 0x4000
#else
#include <unistd.h>
#endif

#include "../../kniznica/kryptografia.h"
#include "../../kniznica/komunikacia.h"

#define RSA_VELKOST 2048
#define ECC_VELKOST 32
#define RSA_EXPONENT 65537

//cesty ku suborom
#define RSA_KLUC "../../certifikaty/klient/klient_rsa.key"
#define RSA_CERTIFIKAT "../../certifikaty/klient/klient_rsa.pem"
#define ECC_KLUC "../../certifikaty/klient/klient_ecc.key"
#define ECC_CERTIFIKAT "../../certifikaty/klient/klient_ecc.pem"
#define VYGENEROVANY_KLUC "../../certifikaty/klient/vygenerovany_kluc.key"
#define VYGENEROVANY_CERTIFIKAT "../../certifikaty/klient/vygenerovany_certifikat.pem"
#define KOMUNIKACNY_SUBOR "klient.txt"

//subor do ktoreho sa zapisuje komunikacia
int k_subor;

int cislo_rozhrania = 0;

//velkost dat ktore sa prave nachadzaju v seriovom bufferi
//a cakaju na nacitanie do buffera pre desifrovanie
int aktualne_data = 0;

//mnozstvo dat ktore boli nacitane do buffera pre desifrovanie
//pri zavolani funkcie rs232_citanie()
int nacitane_data = 0;

int rs232_citanie(WOLFSSL *ssl, char *buf, int sz, void *ctx)
{ 
  //ziskanie dat zo serioveho rozhrania
  if(aktualne_data == 0)
  { 
    aktualne_data = rs232_prijat_spravu(cislo_rozhrania, KOMUNIKACNY_SUBOR);
    if(aktualne_data <= 0)
    {
      fprintf(stderr, "Nastala chyba pri prijati spravy\n");
      return -1;
    }
  }

  //nacitanie dat zo suboru do buffera pre desifrovanie
  nacitane_data = 0;
  while(nacitane_data <= 0)
  nacitane_data = read(k_subor, buf, sz);
  aktualne_data -= nacitane_data;

  return nacitane_data;
}

int rs232_zapis(WOLFSSL *ssl, char *buf, int sz, void *ctx)
{
  int uspech = 0;
  int odoslane_data = 0;

  //poslanie dat na seriove rozhranie
  odoslane_data = rs232_odoslat_spravu(cislo_rozhrania, buf, sz);
  if(odoslane_data <= 0)
  {
    fprintf(stderr, "Nastala chyba pri posielani dat\n");
    return -1;
  }

  return odoslane_data;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
  //nastavenie rezimu rezhrania
  //8 -> pocet bitov, N -> no parity, 1 -> jeden stopbit
  char rezim[]={'8','N','1', 0};

  //nastavenie rychlosti rozhrania v baudoch
  int rychlost = 128000;

  WOLFSSL *ssl; 
  WOLFSSL_CTX *ctx = NULL;
  const char* subor = NULL;
  int autentizacia = 0;
  int zadane_rozhranie = 0;
  int uvedeny_subor = 0;
  int nacitanie_zo_suboru = 0;
  int generovanie_certifikatu = 0;
  nastavenia_aplikacie nastavenia;
  
  k_subor = open(KOMUNIKACNY_SUBOR, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);

  int uspech;
  if((ctx = nastavit_ctx_klient()) == NULL)
  {
    return -1;
  }
  else
  {
    printf("---------------\n| Certifikaty |\n---------------\n");
    for(int i = 0; i < argc; i++)
    {
      if( (!strcmp(argv[i], "-subor")) )
      {
        uvedeny_subor = 1;
        if((argv[i+1] == NULL) )
        {
          printf("Nezadali ste cestu ku suboru\n");
          return -1;
        }
        else
        {
          subor = argv[i+1];
        }
      } 
      else if( (!strcmp(argv[i], "-port")) )
      {
        zadane_rozhranie = 1;
        if((argv[i+1] == NULL))
        {
          printf("Nezadali ste cislo serioveho rozhrania\n");
          return -1;
        }
        else
        {
          cislo_rozhrania = atoi(argv[i+1]);
          if(rs232_otvorit_rozhranie(cislo_rozhrania, rychlost, rezim, 1))
          {
            return -1;
          }
        }
      }
      else if( (!strcmp(argv[i], "-cert-aut")) )
      {
        if((argv[i+1] == NULL) || (i == argc-1))
        {
          printf("Nezadali ste typ certifikatu autority ktory chcete nacitat\n");
          return -1;
        }
        else if(!strcmp(argv[i+1], "rsa"))
        {
          wolfSSL_CTX_load_verify_locations(ctx, "../../certifikaty/autorita/autorita_rsa.pem", NULL);
          wolfSSL_CTX_set_verify(ctx, SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT, 0);
          autentizacia = 1;
        }
        else if(!strcmp(argv[i+1], "ecc"))
        {
          wolfSSL_CTX_load_verify_locations(ctx, "../../certifikaty/autorita/autorita_ecc.pem", NULL);
          wolfSSL_CTX_set_verify(ctx, SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT, 0);
          autentizacia = 1;
        }
        else
        {
          printf("Zadali ste nespravny typ certifikatu\n");
          return -1;
        }
      }
      else if( (!strcmp(argv[i], "-cert")) )
      {
        nacitanie_zo_suboru = 1;
        if(generovanie_certifikatu)
        {
          fprintf(stderr, "Nie je mozne zvolit obidve metody nacitania certifikatov naraz\n");
          return -1;
        }
        if((argv[i+1] == NULL) || (i == argc-1))
        {
          printf("Nezadali ste typ certifikatu ktory chcete nacitat zo suboru\n");
          return -1;
        }
        else if(!strcmp(argv[i+1], "rsa"))
        {
          if(nacitat_certifikaty(ctx, RSA_CERTIFIKAT, RSA_KLUC) == -1) return -1;
        }
        else if(!strcmp(argv[i+1], "ecc"))
        {
          if(nacitat_certifikaty(ctx, ECC_CERTIFIKAT, ECC_KLUC) == -1) return -1;
        }
        else
        {
          printf("Zadali ste nespravny typ certifikatu\n");
          return -1;
        }
      }
      else if( (!strcmp(argv[i], "-cert-gen")) )
      {
        generovanie_certifikatu = 1;
        if(nacitanie_zo_suboru)
        {
          fprintf(stderr, "Nie je mozne zvolit obidve metody nacitania certifikatov naraz\n");
          return -1;
        }
        if((argv[i+1] == NULL) || (i == argc-1))
        {
          printf("Nezadali ste typ certifikatu ktory chcete vygenerovat\n");
          return -1;
        }
        else if(!strcmp(argv[i+1], "rsa"))
        {
          if(generovat_rsa_certifikat(VYGENEROVANY_CERTIFIKAT, VYGENEROVANY_KLUC, RSA_VELKOST, RSA_EXPONENT, CTC_SHA256wRSA, "SR", "Kosice", "local.dev", "server@server.sk") == -1) return -1;
          if(nacitat_certifikaty(ctx, VYGENEROVANY_CERTIFIKAT, VYGENEROVANY_KLUC) == -1) return -1;

        }
        else if(!strcmp(argv[i+1], "ecc"))
        {
          if(generovat_ecc_certifikat(VYGENEROVANY_CERTIFIKAT, VYGENEROVANY_KLUC, ECC_VELKOST, ECC_SECP256R1, CTC_SHAwECDSA, "SR", "Kosice", "local.dev", "server@server.sk") == -1) return -1;
          if(nacitat_certifikaty(ctx, VYGENEROVANY_CERTIFIKAT, VYGENEROVANY_KLUC) == -1) return -1;
        }
        else
        {
          printf("Zadali ste nespravny typ certifikatu\n");
          return -1;
        }
      }
    }
  }
  
  //vypis upozornenia o autentizacii
  if(!autentizacia)
  {
    printf("Nebol nacitany certifikat autority, takze nebude vykonana autentizacia druhej strany\n");
  }

  if(!zadane_rozhranie)
  {
    fprintf(stderr, "Nebol urcene seriove rozhranie\n");
    return -1;
  }
  else if(!generovanie_certifikatu && !nacitanie_zo_suboru)
  {
    fprintf(stderr, "Nebola zvolena metoda nacitania certifikatov\n");
    printf("Zadajde prepinac -gen-cert (generovanie), alebo -cert (nacitanie zo suboru) s parametrom rsa alebo ecc\n");
    return -1;
  }
  else if(!uvedeny_subor)
  {
    fprintf(stderr, "Nebola uvedena cesta ku suboru na odoslanie\n");
    return -1;
  }

  //nastav_sifry(ctx, "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256");

  //nastavenie vlastnych I/O funkcii
  wolfSSL_SetIOSend(ctx, rs232_zapis);
  wolfSSL_SetIORecv(ctx, rs232_citanie);
  
  //pokus o vytvorenie novej wolfSSL relacie
  if ((ssl = wolfSSL_new(ctx)) == NULL) 
  {
    printf("Nepodarilo sa vytvorit ssl relaciu\n");
    wolfSSL_CTX_free(ctx);
    return -1;
  }
  
  //priradenie file descriptora suboru ako I/O pre TLS spojenie
  wolfSSL_set_fd(ssl, k_subor);
  wolfSSL_set_using_nonblock(ssl, k_subor);
  
  //pokus o inizicalizaciu TLS handshaku so serverom
  printf("-----------------\n| TLS Handshake |\n-----------------\n");
  printf("Inicializacia TLS spojenia\n");
  uspech = wolfSSL_connect(ssl);
  if(uspech != SSL_SUCCESS)
  {
    char* popis_chyby = calloc(100, sizeof(char));
    int chyba = wolfSSL_get_error(ssl, 0);
    wolfSSL_ERR_error_string(chyba, popis_chyby);
    fprintf(stderr, "Nastala chyba v spojeni.\nCislo chyby: %d\nDovod chyby: %s\n", chyba, popis_chyby);
    printf("Skontrolujte certifikaty.\n");
    fclose(fopen(KOMUNIKACNY_SUBOR, "wb"));
    free(popis_chyby);
    return -1;
  }
  printf("Podarilo sa vytvorit TLS spojenie\n");
  zobraz_sifru(ssl);
  printf("----------------------------\n| Informacie o certifikate |\n----------------------------\n");
  zobraz_certifikat(ssl);
  
  //nastavenie funkcie pre vypocet kontrolneho suctu
  //nastavime typ "crc" alebo "hash" a nazov funkcie, nazov druhej funkcie nastavime na NULL
  nastav_funkciu(&nastavenia, "crc", (hashovacia_funkcia)NULL, funkcia_CRC32);

  printf("-------------------\n| Poslanie suboru |\n-------------------\n");
    
  if(poslat_subor(ssl, ctx, subor, &nastavenia, 4096) == -1) return -1;

  printf("----------------------\n| Ukoncenie spojenia |\n----------------------\n");

  //ukoncenie spojenia, vymazanie komunikacneho suboru
  //a vycistenie serioveho buffera
  ukoncit_spojenie(ssl, ctx); 
  rs232_zatvorit_rozhranie(cislo_rozhrania);
  close(k_subor);
  fclose(fopen(KOMUNIKACNY_SUBOR, "wb"));
  return 0;
}