[网络协议]Qt QWebsocket实现SSL后台服务程序 和微信小程序连接使用

Qt QWebsocket实现SSL后台服务程序 和微信小程序连接使用

——Qt QWebsocket SSL wss 微信小程序

前言

微信小程序是不支持https和wss以外的远程通信接口的，这给很多希望使用小程序实现与自建非web类服务后台程序通信的小伙伴带来很多不便，比如我们在云服务器端使用Qt开发了一个服务器应用，用来提供数据库服务和嵌入式终端控制等功能。
嵌入式终端由于性能受限，一般很少直接运行https或wss协议，往往采用外挂一个tcp或udp透传模块实现远程网络连接传递数据，当控制端使用app实现时就很容易了，直接tcp或udp搞定，但如果向通过微信小程序来做控制端，就必须得用https或wss，这是微信的强制要求，为了提供更安全的服务。

SSL配置

网络上对基于web服务器和小程序进行安全通信的例子很多，但基本都是基于这种B/S【browser/server】架构的，在服务器端进行IIS、Apache、Njinx等的配置就能实现。但对于刚才讲的C/S【client/server】架构的应用，该怎么实现呢？

• 咱们对着微信官方的要求来捋捋：

1. 首先

每个微信小程序需要事先设置通讯域名，小程序只可以跟指定的域名进行网络通信。包括普通 HTTPS
请求（wx.request）、上传文件（wx.uploadFile）、下载文件（wx.downloadFile) 和 WebSocket
通信（wx.connectSocket）。

上面讲的通信域名在哪里设置呢？见下图，在小程序开发管理的开发设置中，注意填入的要是域名，不能是公网IP，虽然公网ip在调试时是可以的，但发布后就被限制使用了。还有，只允许443端口，不能改成其他的，设置框和js代码中的也要一致，要么都不带端口号，要么都带端口号443。

2. 然后

小程序必须使用 HTTPS/WSS 发起网络请求。请求时系统会对服务器域名使用的 HTTPS
证书进行校验，如果校验失败，则请求不能成功发起。

这里的https证书就是指ssl或者ca证书，很多教程教大家使用openssl生成自签名证书来调试，这种自签名证书只能用来调试测试或者内部局域网使用，如果小程序是正常发布在互联网使用，那就必须使用正规证书颁发机构（CA）购买的签名证书，一般云服务器提供商都会有便捷申请的服务。
获得的证书一般都包含一个根证书、一个中间证书和一个key密钥文件，像腾讯云申请的证书就会按照不同的服务器类型提供相应的证书，大同小异，证书内容都是一样的。
以下这些分类也都是针对web服务应用的，像咱们现在说的C/S架构就不用分这么细了，因为都是在C++程序里创建的通信服务，压根用不上单独配置下面的web服务器。对于我们来说，直接用和apache一样的证书文件就好，即2个.crt证书文件和1个.key密钥文件。名字里带root的crt为根证书，另一个叫中间证书，或leaf Certificate。

• 顺带记录一下和证书相关的不同文件的区别：

.csr文件：证书签名请求文件。 .key文件是证书私钥文件，如果申请证书时没有选择系统创建CSR，则没有该文件。请您保存好该私钥文件。
.crt文件：证书文件，一般包含两段内容。如果是Apache服务器，会将证书文件拆分成_public.crt（证书文件）和_chain.crt（证书链或中间证书文件）。
.pem文件：证书文件，一般包含两段内容。Nginx证书会使用扩展名文件，在阿里云SSL证书中与.crt文件一样。说明：.crt扩展名的证书文件采用Base64-encoded的PEM格式文本文件，可根据需要，修改成.pem等扩展名。
.pfx文件：一般适合Tomcat/IIS服务器。每次下载都会产生新密码，该密码仅匹配本次下载的证书。如果需要更新证书文件，同时也要更新密码。

3. 接下来，确认以下对证书要求：

HTTPS 证书必须有效；
证书必须被系统信任，即根证书被已系统内置
部署 SSL 证书的网站域名必须与证书颁发的域名一致
证书必须在有效期内
证书的信任链必需完整（需要服务器配置）
iOS 不支持自签名证书; iOS 下证书必须满足苹果 App Transport Security (ATS) 的要求;
TLS 必须支持 1.2 及以上版本。部分旧 Android 机型还未支持TLS 1.2，请确保 HTTPS 服务器的 TLS 版本支持 1.2 及以下版本;

上面的红色字体是关键，但和c++代码有关，所以放在后面一起说。
先来说说如何判断自己的证书文件是否配置的合乎要求，有这个一个网站https://myssl.com/，输入你的域名就可以自动检测给出报告。当然，在检测时，你的c++服务器程序要运行哦。

4. 重点来了，很多朋友在折腾完一圈操作后，在真机调试小程序是均以失败告终，常见的报错如下：

errMsg: “exception onOpen fail code:8, msg:TLS handshake failed”

握手失败！！！ 官方给出的解答是因为证书有问题，要重新配置，然后就没有然后了。报这个错误的同时，上面讲的证书检测结果中也会有一条提示：“证书链不完整”！！！

• 什么是证书链？

• 假设我的证书C是A机构颁发的，合法吗？那得看A机构是不是有合法的权限给我发证，有一个最高级别的签发人B，负责认证A机构身份的合法性，B说A合法，A说C合法，那才算合法，一条证明链。出现证书链不完整一般都是缺少中间证书导致的，为什么会少呢？看代码。

• 相信第一次使用QWebsocket安全模式开发的兄弟们，都是看着官方里程照猫画虎的，我也不例外，最核心的几行代码就是下面的

QSslConfiguration sslConfiguration;
QFile certFile (QStringLiteral ("localhost.crt"));
QFile keyFile (QStringLiteral ("localhost.key"));
certFile.open (QIODevice::ReadOnly);
keyFile.open (QIODevice::ReadOnly);
QSslCertificate certificate (&certFile, QSsl::Pem);
QSslKey sslKey (&keyFile, QSsl::Rsa, QSsl::Pem);
certFile.close ();
keyFile.close ();
sslConfiguration.setPeerVerifyMode (QSslSocket::VerifyNone);
sslConfiguration.setLocalCertificate (certificate);
sslConfiguration.setPrivateKey (sslKey);
sslConfiguration.setProtocol (QSsl::TlsV1SslV3);
this->setSslConfiguration (sslConfiguration);

发现没有，配置ssl时只有一个crt和一个key，然后setLocalCertificate。问题就出在这里，前面说的证书链可是三个文件，2个crt和1个key，怎么改呢？

QSslConfiguration sslConfiguration;
QFile leafcertFile (QStringLiteral ("leaf.crt"));//**************
QFile rootcertFile (QStringLiteral ("root.crt"));//**************
QFile keyFile (QStringLiteral ("localhost.key"));
leafcertFile.open (QIODevice::ReadOnly);//**************
rootcertFile.open (QIODevice::ReadOnly);//**************
keyFile.open (QIODevice::ReadOnly);
QSslCertificate leafcertificate (&leafcertFile, QSsl::Pem);//**************
QSslCertificate rootcertificate (&rootcertFile, QSsl::Pem);//**************
QSslKey sslKey (&keyFile, QSsl::Rsa, QSsl::Pem);
leafcertFile.close ();//**************
rootcertFile.close ();//**************
keyFile.close ();
QList<QSslCertificate> localChain;//证书链**********
localChain.append(leafcertificate);//**************
localChain.append(rootcertificate);//**************
sslConfiguration.setPeerVerifyMode (QSslSocket::VerifyNone);
sslConfiguration.setLocalCertificateChain(localChain);//**************
sslConfiguration.setPrivateKey (sslKey);
sslConfiguration.setProtocol (QSsl::TlsV1_0OrLater);//兼容1.0及后续版本**************
this->setSslConfiguration (sslConfiguration);

然后，你再检测，证书链完整了。小程序能跑了！大功告成，欢喜ing…
来来来 看看效果😁😁😁

号外

小程序调试中要注意 js中wss之url格式：

 this.globalData.websk = wx.connectSocket({
        url: 'wss://www.xxx.xxx' //要和下面项目配置中的保持一致
      })

刚配置好直接运行可能会报错，“域名不在以下合法域名列表中。。。”诸如此类，此时要打开微信开发者工具，刷新以下项目配置，显示出你配置的域名后就正常了。