Running an HTTPS Server with SSL

HTTPSサーバ

自作製品開発中にhttps serverが必要になる事が有ります。今回はRaspberry PIでhttps serverを上げてみます。

暗号化通信の https には証明書が必要になります。今回は ”mkcert” を使い証明書を作成して行きます。まずは mkcert の Install から

mkcertのInstallと証明書作成

Installの手順

$ sudo apt update

//libnss3-tools のインストール
$ sudo apt install libnss3-tools

//ARM版のバイナリをダウンロード
$ wget -O mkcert https://github.com/FiloSottile/mkcert/releases/download/v1.4.1/mkcert-v1.4.1-linux-arm

//実行権を与えて
$ chmod +x mkcert

//Pathの有るDirectryへ
$ sudo mv mkcert /usr/local/bin/

これで Install 完了です。

次に mkcert を使ってローカルCA（認証局）をシステムにインストールします。

$ mkcert -install
Created a new local CA at "~/.local/share/mkcert" 💥
The local CA is now installed in the system trust store! ⚡️

mkcert localhost を実行してlocalhost に対しての証明書と秘密鍵を生成します。

$ mkcert localhost
Using the local CA at "/home/kita/.local/share/mkcert" ✨

Created a new certificate valid for the following names 📜
 - "localhost"

The certificate is at "./localhost.pem" and the key at "./localhost-key.pem" ✅

これで localhost-key.pem と localhost.pem の２つのファイルが作成されます。

Pythonでhttps server

前回のコード "hello.py" をHTTPS対応に修正しました。（ファイル名は”hello_https.py") 変更箇所をハイライトしています。

hello_https.py python

from http.server import HTTPServer, SimpleHTTPRequestHandler
from urllib.parse import urlparse,parse_qs
import os

from gpiozero import LED
import datetime
import subprocess

import ssl

def file_list():
    subprocess.run('date +"%Y/%m/%d %H:%M:%S" > file_list.txt', shell=True)
    subprocess.run("ls >> file_list.txt", shell=True)

def get_time():
    now = datetime.datetime.now()
    time_str = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
    fp = open("time.txt",'w')
    fp.write(time_str)
    fp.close()

class MyHandler(SimpleHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        global btn_0

        allowed_extensions = {'.html', '.css', '.js', '.ico', '.png', '.txt'}
        _, ext = os.path.splitext(self.path)
        if self.path == "/" or ext.lower() in allowed_extensions:
            return super().do_GET()
        else :
            self.send_response(200)
            self.send_header('Content-type', "text/html")
            self.end_headers()

            parsed = urlparse(self.path)
            params = parse_qs(parsed.query)
            a = next(iter(params))
            flg = 1

        #-----  LED ON/OFF  --------------
            if a == "btn0":
                btn_0 ^= 1 
                if btn_0 == 1 :
                    led.on()
                else :
                    led.off()
                print("ボタン0が押されました")

        #-----  時間の取得  -----------------
            elif a == "btn1":
                get_time()
                print("ボタン１が押されました")

        #-----  ファイルリストの作製  -------
            elif a == "m_dir":
                file_list()

        #-----  状態を送る  -----------------
            elif a == "80":
                self.wfile.write(str(btn_0).encode("utf-8"))
                flg = 0

            if flg == 1:
                fp = open("index.html",'rb')
                self.wfile.write(fp.read())
                fp.close()
#---------------------------------------------------------

btn_0 = 0

led = LED(17)
led.off()

get_time()
file_list()

# SSLを設定
host = ''
port = 443

httpd = HTTPServer((host, port), MyHandler)

context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_SERVER)
context.load_cert_chain(certfile='./localhost.pem', keyfile='./localhost-key.pem')
httpd.socket = context.wrap_socket(httpd.socket, server_side=True)

# 起動
print("HTTPS Server running on https://x.x.x.x:443")
httpd.serve_forever()
                                        

９行：import ssl
７９行：port = 443
- SSLは通常ポートの４４３を使用する様です。
- もちろん他のポートでもOK
８３行：context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_SERVER)
- セキュリティ設定を格納するインスタンスを作成
８４行：<context.load_cert_chain(certfile='./localhost.pem', keyfile='./localhost-key.pem')
- 証明書と秘密鍵の読み込み
８５行：httpd.socket = context.wrap_socket(httpd.socket, server_side=True)
- ソケット作製

ブラウザで確認

前回同様、 index.html、 http_server.js、 http_server.css、 http_server.py の４つのファイルに加え、localhost-key.pem と localhost.pem の２つのファイルを同じフォルダに保存しサーバを sudo python3 hello_https.py で実行。その後別のPCでブラウザ（Firefox)を上げてURL欄に https://raspberrypi.local:443 と入力してサーバにアクセスします。

Register with the browser that the page is safe

自分で製作した証明書は正式のそれと違いブラウザに危険性の有るページと判断されます。そこで使用しても問題無いとブラウザに登録します。

URL欄に https://raspberrypi.local:443 と入力
この画面が表示されます。右下の”詳細へ”をクリック
次はこの画面が表示されます。”危険性を承知の上で使用”をクリック
やっとHPが表示されましたが、URLの鍵マークにびっくりマーク”！”が有ります。
- ”！” は SSLとして危険性の有るページを表示しているという意味

この様に自分で作製した証明書を使うと鍵アイコンの下にびっくりマークが付きますがHttpsとして問題無く使用出来ます。

最後に

これでPython HTTP_Serverの説明を終わります。