金融级 C/S 架构系统

一个高性能、高安全性的客户端/服务器架构系统，专为金融级应用设计。

核心特性

🔐 安全性

TLS 1.3 加密通信：使用最新的 TLS 协议保护网络传输
JWT 身份认证：基于 JWT 的无状态认证机制
AES-256-CBC 数据加密：C语言实现的高性能加密算法
HMAC-SHA256 完整性校验：确保数据未被篡改
Nonce 防重放攻击：防止请求被恶意重放
请求限流：保护服务器免受暴力攻击

⚡ 高性能

C 语言实现加密算法：编译为原生动态库，性能远超纯 Python 实现
异步 I/O 架构：基于 Python asyncio 的高效并发处理
多平台支持：Windows、Linux、macOS 全平台兼容

🏗️ 架构设计

solo/
├── config/              # 配置文件
│   └── config.py
├── server/              # 服务端
│   └── server.py        # 异步服务器，支持 TLS
├── client/              # 客户端（待实现）
├── crypto/              # 加密模块（核心！）
│   ├── include/         # 头文件
│   │   └── financial_crypto.h
│   ├── src/             # C 语言源码
│   │   ├── sha256.c     # SHA-256 哈希
│   │   ├── hmac.c       # HMAC-SHA256
│   │   ├── aes256.c     # AES-256-CBC 加密
│   │   └── utils.c      # 工具函数
│   ├── __init__.py      # Python 绑定
│   ├── build.py         # 构建脚本
│   └── CMakeLists.txt   # CMake 构建配置
├── utils/               # 工具模块
│   ├── security.py      # 安全管理器（支持双方案）
│   └── logger.py        # 日志模块
├── examples/            # 示例代码
│   └── test_crypto.py   # 加密库测试
├── requirements.txt
└── README.md

快速开始

环境要求

Python 3.8+
CMake 3.10+
支持 C99 的编译器（GCC、Clang、MSVC）

安装依赖

pip install -r requirements.txt

构建加密库

方法 1：使用构建脚本（推荐）

cd crypto
python build.py

方法 2：手动使用 CMake

cd crypto
mkdir build && cd build
cmake ..
cmake --build . --config Release

构建完成后，动态库会自动复制到 crypto/lib/ 目录。

运行测试

cd examples
python test_crypto.py

加密模块使用

Python API 示例

from crypto import (
    sha256,
    hmac_sha256,
    aes_256_cbc_encrypt,
    aes_256_cbc_decrypt,
    generate_random_bytes,
    encrypt_text_to_base64,
    decrypt_from_base64
)

# SHA-256 哈希
hash_result = sha256(b"Hello World")
print(hash_result.hex())

# HMAC-SHA256
hmac_result = hmac_sha256(b"secret-key", b"data")

# AES-256-CBC 加密
key = generate_random_bytes(32)
iv = generate_random_bytes(16)
ciphertext = aes_256_cbc_encrypt(key, iv, b"sensitive data")
plaintext = aes_256_cbc_decrypt(key, iv, ciphertext)

# Base64 便捷加密
encrypted = encrypt_text_to_base64(key, "秘密信息")
decrypted = decrypt_from_base64(key, encrypted)

C 语言 API 示例

#include "financial_crypto.h"

// SHA-256 哈希
uint8_t hash[SHA256_DIGEST_SIZE];
size_t hash_len = SHA256_DIGEST_SIZE;
sha256_hash(data, data_len, hash, &hash_len);

// AES-256-CBC 加密
uint8_t key[32], iv[16];
// ... 初始化 key 和 iv ...
uint8_t ciphertext[MAX_SIZE];
size_t ciphertext_len = MAX_SIZE;
aes_256_cbc_encrypt(key, 32, iv, 16, plaintext, plaintext_len, 
                     ciphertext, &ciphertext_len);

启动服务器

# 首先需要准备 TLS 证书（开发环境可以使用自签名证书）
mkdir -p certs
# 使用 openssl 生成自签名证书...

# 启动服务器
cd server
python server.py

安全说明

生产环境部署建议

替换默认密钥：修改 config/config.py 中的 JWT_SECRET_KEY
使用正规 CA 签名证书：不要在生产环境使用自签名证书
配置安全的 TLS 参数：仅使用安全的加密套件
定期更新依赖：保持所有依赖库为最新版本
启用审计日志：所有操作都会被记录

加密算法说明

SHA-256：用于数据完整性校验和哈希
HMAC-SHA256：用于消息认证
AES-256-CBC：用于数据加密，使用 PKCS#7 填充
加密库隔离：C语言编译为动态库，算法源码不直接暴露

性能优势

相比纯 Python 实现的加密库，本系统的优势：

SHA-256：约 5-10 倍性能提升
HMAC-SHA256：约 3-8 倍性能提升
AES-256：约 10-20 倍性能提升
内存效率：更节省内存占用

备用方案

如果无法编译 C 语言加密库，系统会自动降级使用 Python 的 cryptography 库作为备用方案，功能完全兼容，仅性能有所下降。

许可证

本项目仅供学习和研究使用。

联系方式

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