在前面兩篇介紹了Socket架構的設計思路以及資料傳輸方面的内容，整個架構的設計指導原則就是易于使用及安全性較好，可以用來從用戶端到服務端的資料安全傳輸，那麼實作這個目标就需要設計好消息的傳輸和資料加密的處理。本篇主要介紹如何利用Socket傳輸協定來實作資料加密和資料完整性校驗的處理，資料加密我們可以采用基于RSA非對稱加密的方式來實作，資料的完整性，我們可以對傳輸的内容進行MD5資料的校驗對比。
前面介紹過Socket的協定，除了起止辨別符外，整個内容是一個JSON的字元串内容，這種格式如下所示。
上述消息内容，我們可以通過開始辨別位和結束辨別位，抽取出一個完整的Socket消息，這樣我們對其中的JSON内容進行序列号就可以得到對應的實體類，我們定義實體類的内容如下所示。
我們把消息對象分為請求消息對象和應答消息對象，他們對應的是Request和Response的消息，也就是一個是發起的消息，一個是應答的消息。其中上圖的“承載的JSON内容就是我們另一個傳輸對象的JSON字元串，這樣我們通過這種字元串來傳輸不同對象的資訊，就構造出了一個通用的消息實體對象。
另外這些傳輸的消息對象，它本身可以繼承于一個實體類的基類，這樣友善我們對它們的統一處理，如下圖所示，就是一個通用的消息對象BaseMessage和其中JSON内容的對象關系圖，如AuthRequest是登陸驗證請求，AuthorRepsonse是登陸驗證的應答。
當然，我們整個Socket應用，可以派生出很多類似的Request和Response的消息對象，如下所示是部分消息的定義。
對于非對稱加密的處理，一般來說會有一些性能上的損失，不過我們考慮到如果是安全環境的資料傳輸處理的話，我們使用非對稱加密還是比較好的。
當然也有人建議采用非對稱加密部分内容，如雙方采用約定的對稱加密鍵，通過非對稱加密的方式來傳輸這個加密鍵，然後兩邊采用對稱加密算法來處理也是可以的。不過本架構主要介紹采用非對稱加密的方式來加密其中的JSON内容，其他部分正常的資訊不進行加密。
消息加密資料的傳輸前，我們需要交換算法的公鑰，也就是伺服器把自己公鑰給用戶端，用戶端收到伺服器的公鑰請求後，傳回用戶端的公鑰給伺服器，實作兩者的交換，以後雙方的消息都通過對方公鑰加密，把加密内容通過标準的Socket消息對象傳遞，這樣對方收到的加密内容，就可以通過自身的私鑰進行解密了。
那麼要在傳遞消息前處理這個公鑰交換的話，我們可以設計在伺服器接入一個新的用戶端連接配接後（在登入處理前），向用戶端發送伺服器的公鑰，用戶端受到伺服器的公鑰後，回應自己的公鑰資訊，并存儲伺服器的公鑰。這樣我們就可以在登陸的時候以及後面的消息傳遞過程中，使用對方公鑰進行加密資料，實作較好的安全性。
公鑰傳遞的過程如下圖所示，也就是用戶端發起連接配接伺服器請求後，由伺服器主動發送一個公鑰請求指令，用戶端收到後進行響應，發送自身的公鑰給伺服器，伺服器把用戶端的公鑰資訊存儲在對應的Socket對象上，以後所有消息都通過用戶端公鑰加密，然後發送給用戶端。
前面我們介紹過，我們所有的自定義Socket對象，都是繼承于一個BaseSocketClient這樣的基類對象，那麼我們隻需要在它的對象裡面增加幾個屬性幾個，一個是自己的公鑰、私鑰，一個是對方的公鑰資訊，如下所示。
在程式的啟動後，包括用戶端啟動，伺服器啟動，我們都需要建構好自己的公鑰私鑰資訊，如下代碼是産生對應的公鑰私鑰資訊，并存儲在屬性裡面。
例如在伺服器端，在用戶端Socket成功接入後，我們就給對應的用戶端發送公鑰請求消息，如下代碼所示。
那麼在用戶端，接收到服務端的消息後，對消息類型判斷，如果是公鑰請求，那麼我們需要進行回應，把自己的公鑰發給伺服器，否則就進行其他的業務處理了。
如果我們交換成功後，我們後續的消息，就可以通過RSA非對稱加密進行處理了，如下代碼所示。
而解密消息，則是上面代碼的逆過程，如下所示。
最後我們把加密後的内容組成一個待發送的Socket消息，包含起止辨別符，如下所示。
這樣就是我們需要發送的消息内容了，我們攔截内容，可以看到大概的内容如下所示。
上面紅色框的内容，必須使用原有的私鑰才能進行解密，也就是在網絡上，被誰攔截了，也無法進行解開，保證了資料的安全性。
資料的完整性，我們可以通過消息内容的MD5值進行比對，實作檢查是否内容被篡改過，不過如果是采用了非對稱加密，這種 完整性檢查也可以忽略，不過我們可以保留它作為一個檢查處理。
是以在封裝資料的時候，就把内容部分MD5值計算出來，如下所示。
然後在獲得消息，并進行解密後（如果有），那麼在伺服器端計算一下MD5值，并和傳遞過來的MD5值進行比對，如果一緻則說明沒有被篡改過，如下代碼所示。
以上就是我在Socket開發架構裡面，實作傳輸資料的非對稱加密，以及資料完整性校驗的處理過程。