C# Websocket連線實現wss協定

2022-05-25 18:00:42

一、什麼是Websocket？

1.WebSocket是HTML5下一種新的協定（websocket協定本質上是一個基於tcp的協定）
2.它實現了瀏覽器與伺服器全雙工通訊，能更好的節省伺服器資源和頻寬並達到實時通訊的目的
3.Websocket是一個持久化的協定

二、Websocket、Socket、Http、Mqtt之間的區別？

Socket：

Socket是對tcp/ip協定族的封裝的介面，Socket連線可以指定不同的傳輸層協定，即TCP或UDP，由於它是基於tcp/ip的，所以一般用在區域網內通訊。

WebSocket：

WebSocket協定是基於TCP的一種新的網路協定，和http協定一樣屬於應用層協定，是一種讓使用者端和伺服器之間能進行雙向實時通訊(全雙工)的技術，且支援長連線，可以進行網際網路間通訊。引入ws和wss分別代表明文和密文的websocket協定，且預設埠使用80或443，幾乎與http一致，WebSocket也要有一個握手過程，然後才能正式收發資料，由於封包頭部協定較小，不同於http每次請求需要攜帶完整的頭部，所以網路開銷比較少，長連線也讓延遲明顯更少(不需要重複新建連線)。

MQTT：

MQTT協定是為大量計算能力有限，且工作在低頻寬、不可靠的網路的遠端感測器和控制裝置通訊而設計的協定，它具有以下主要的幾項特性：
1.使用釋出/訂閱訊息模式，提供一對多的訊息釋出，解除應用程式耦合；
2.對負載內容遮蔽的訊息傳輸；
3.使用 TCP/IP 提供網路連線；

HTTP：

HTTP是一個屬於應用層的，基於TCP/IP通訊協定來傳遞資料（HTML 檔案, 圖片檔案, 查詢結果等）。

通訊方式：

1.瀏覽器作為HTTP使用者端通過URL向HTTP伺服器端即WEB伺服器傳送請求。Web伺服器根據接收到的請求後，向用戶端傳送響應資訊。
2.HTTP之請求訊息Request：請求行（request line）、請求頭部（header）、空行和請求資料四個部分組成。
3.HTTP之響應訊息Response：HTTP響應也由四個部分組成，分別是：狀態行、訊息報頭、空行和響應正文。
若connection 模式為close，則伺服器會主動關閉TCP連線，使用者端被動關閉連線，釋放TCP連線;若connection 模式為keepalive，則該連線會保持一段時間，在該時間內可以繼續接收請求;

三、WS和WSS協定

WS協定和WSS協定兩個均是WebSocket協定的SCHEM，兩者一個是非安全的，一個是安全的。也是統一的資源標誌符。就好比HTTP協定和HTTPS協定的差別。非安全的沒有證書，安全的需要SSL證書。（SSL是Netscape所研發，用來保障網路中資料傳輸的安全性，主要是運用資料加密的技術，能夠避免資料在傳輸過程被不被竊取或者監聽。）其中WSS表示在TLS之上的WebSocket。WS一般預設是80埠，而WSS預設是443埠，大多數網站用的就是80和433埠。（在高防防護過程中，80和433埠的網站是需要備案才可以接入國內的。）當然網站也會有別的埠，這種如果做高防是方案是可以用海外高防的。WS和WSS的體現形式分別是TCP+WS AS WS ，TCP+TLS+WS AS WS。伺服器網址就是 URL。最後墨者安全再說下WebSocket協定的特點：建立在 TCP 協定之上，伺服器端實現容易；與 HTTP 協定有良好的相容性，握手時不容易被遮蔽，可以通過各種 HTTP 代理伺服器；資料輕量，實時通訊；可以傳送文字和二進位制資料。不限制同源，使用者端可以與任意伺服器端進行通訊。因此WebSocket協定的出現，為很多人解決了關於擴充套件以及相容性協定的煩惱問題。

WSS連線：由於wss是基於SSL，所以需要進行雙向驗證，使用者端連線伺服器端時，我需要新增證書(伺服器端不驗證可以不新增)，伺服器端進行驗證。注意：客戶也需要對伺服器端進行驗證，所以需要新增伺服器端證書回撥，進行驗證，這是很多人忽視，所以出現無法連線遠端伺服器，TLS/SSL驗證失敗的提示。

        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            RemoteCertificateValidationCallback remote = ValidateServerCertificate;
            ServicePointManager.ServerCertificateValidationCallback = remote;
        }
        /// <summary>
        /// 伺服器端驗證
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="certificate"></param>
        /// <param name="chain"></param>
        /// <param name="sslPolicyErrors"></param>
        /// <returns></returns>
        public bool ValidateServerCertificate( object sender,X509Certificate certificate,X509Chain chain,SslPolicyErrors sslPolicyErrors)
        {
            return   true ;
        }        
        /// <summary>
        /// WebSocket使用者端連線
        /// </summary>
        /// <param name="param"></param>
        /// <returns></returns>
        public async Task Connect()
        {
            CancellationTokenSource t = new CancellationTokenSource();
            try
            {
                client.Options.SetRequestHeader("key", "value");
                X509Certificate2 cert = new X509Certificate2("xxx.cert");
                client.Options.ClientCertificates.Add(cert);
                Uri uri = new Uri("wss://xxxxxx");
                //var config=new ServerConfig
                await client.ConnectAsync(uri, t.Token);
                Thread.Sleep(300);
                Console.WriteLine($"連結websocket:[{uri}] 完成");
                Task s1 = new Task(Receive, t, t.Token, TaskCreationOptions.LongRunning);
                s1.Start();
                token = t;
                Console.WriteLine("Send Hello");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"連結websocket:[{uri}] 失敗", ex.Message);
 
            }
        }
        /// <summary>
        /// Websocket接收
        /// </summary>
        /// <param name="obj"></param>
        private void Receive(object obj)
        {
            CancellationTokenSource ts = obj as CancellationTokenSource;
            byte[] bs = new byte[1024];
            while (!ts.Token.IsCancellationRequested)
            {
                try
                {
                    ArraySegment<byte> buff = new ArraySegment<byte>(bs, 0, bs.Length);
                    Task<WebSocketReceiveResult> res = client.ReceiveAsync(buff, ts.Token);
                    res.Wait();
                    if (ts.Token.IsCancellationRequested)
                    {
                        return;
                    }
                    if (WebSocketCloseStatus.NormalClosure == res.Result.CloseStatus)
                    {
                        Console.WriteLine($"websocket:與伺服器斷開連結：{res.Result.CloseStatus} --> Desc :{res.Result.CloseStatusDescription}");
                        ts.Cancel();
                        return;
                    }
                    string strData = encod.GetString(bs, 0, res.Result.Count);
                    Console.WriteLine(strData);
                    WsMsg msg = WsMsg.Deserialize(strData);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine("解析或執行 websocket:命令失敗", ex);
                }
            }
        }

Websocket使用者端與伺服器端通訊程式碼參考文章：

WebSocket協定：5分鐘從入門到精通 - 程式猿小卡 https://www.cnblogs.com/chyingp/p/websocket-deep-in.html

C# WebSocket_熊思雨的部落格 https://blog.csdn.net/qq_38693757/article/details/114933642

C# WebSocket - 南國葉子 https://www.cnblogs.com/nanguoyezi/p/9351555.html

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