iOS Charles抓包
級別：★★☆☆☆
標籤：「iOS手機抓包」「iOS HTTPS抓包」「Charles證書」
作者： Xs·H
審校：QiShare團隊
前言：在iOS應用開發過程中，通過抓包除錯服務介面的場景時常出現。Charles和Wireshark是我在iOS開發過程中最常用的兩款軟體。
在日常開發中，我們無法看到應用程式與伺服器之間傳送和接收的內容，沒有這種可見性，我們在確定故障的確切位置時會非常困難且耗時。而Charles是一個執行在PC上的Web代理，我們將應用程式配置為通過Charles訪問網路，便可以在Charles上記錄並顯示傳送和接收的所有資料，進而可以大大提高除錯程式的效率。Charles官網
從下圖可以看出Charles的角色：
Charles有以下幾個常用功能：
- 請求預覽：通過分組或序列檢視預覽和過濾請求資料；
- 請求抓包：抓取HTTP和HTTPS的請求資料和響應資料；
- 請求斷點：攔截指定的請求或響應，預覽中間的資料；
- 資料修改：修改請求資料和響應資料以配合資料測試；
- 請求重發：指定請求重複傳送，以測試後端功能和效能；
- 網速模擬：設定網速延遲，模擬手機上2G/3G/4G網路；
由於Charles的功能很多，很難在文章中詳盡介紹，所以作者以在專案中對Charles的使用為切入點，對最常用、最有用的幾個功能進行介紹。
一、安裝
Charles是收費軟體，有30天的免費試用期限，之後每使用30分鐘會被強退一次，重啟後可繼續使用。從Charles官網可以獲取Charles安裝包，也可以從網際網路中查詢破解版。
下載破解版時要注意甄別安裝包來源，謹防木馬和病毒。
二、請求預覽
Charles啟動後，就執行在抓包模式。由於Charles會自動配置PC瀏覽器的代理，所以，隨意開啟一個網頁（只要有網路請求即可）即可預覽到請求資訊。
如果使用外掛為瀏覽器設定了獨立代理，請關閉外掛或者設定成系統代理。
Charles提供了Structure和Sequence兩種預覽模式。 Structure以域名對請求進行分組，可以很方便地預覽同一域名下的請求資料，也方便於日常開發中對某一服務介面的分析和處理。圖示如下：
Sequence以時間順序顯示請求資訊，可以最直接的預覽請求資訊。在此模式下，可以使用Filter過濾請求，針對性分析。圖示如下：
在兩種模式下，都可以通過切換標籤（Overview、Request、Response等）預覽不同型別的請求資訊。在最常用的Request和Response標籤下，還可以通過切換子標籤（Headers、Cookies、Text等）預覽對應標籤詳細內容。圖示如下：
三、請求抓包
使用工具欄的白圓紅點按鈕（快捷鍵是“Command+R”）可以使Charles在抓包（Start Recording）和不抓包（Stop Recording）之間切換。使用此按鈕，在需要除錯時再開啟抓包功能可以有效減少干擾資訊，而快速抓取到需要除錯的請求。
對從手機（以iPhone示例）發出的請求進行抓包，需要保證iPhone和PC工作在同一區域網內。
1. 獲取PC的IP地址
在Charles 選單欄 -> Help -> Local IP Address 中可以檢視PC的IP地址。圖示如下：
也可以在Mac終端使用命令 ifconfig en1 檢視PC的IP地址。圖示如下：
2. 配置iPhone代理
在iPhone的 設定 -> 無線區域網 -> 區域網資訊(i) -> 配置代理 -> 手動 中配置代理，伺服器輸入框中填寫PC的IP地址，埠輸入框中填寫Charles的代理埠（一般是8888）。圖示如下：
具體的埠可以從Charles 選單欄 -> Proxy -> Proxy Settings 中檢視。圖示如下：
iPhone代理配置完成後，Charles會彈出連線提示框，點選 Allow 之後即可使用Charles對從該iPhone發出的請求進行抓包了。圖示如下：
3. 抓包HTTPS請求
在配置iPhone代理完畢後，就可以通過Structure或者Sequence視窗預覽HTTP請求的資料了。但由於HTTPS請求被加密過，預覽請求時只能預覽到亂碼資料。要預覽到HTTPS請求的資料明文，需要PC和iPhone安裝證書授權。
1) PC安裝證書
在Charles 選單欄 -> Help -> SSL Proxying -> Install Charles Root Certificate 中可以為PC安裝證書，證書可以在Mac的鑰匙串中檢視。圖示如下：
證書可以在Mac的鑰匙串中檢視，雙擊證書，將信任許可權設定為 始終信任 。圖示如下：
2) iPhone安裝證書
在iPhone瀏覽器中訪問 http://charlesproxy.com/getssl 可以下載證書並安裝。此地址一般不會變化，可以在Charles 選單欄 -> Help -> SSL Proxying -> Install Charles Root Certificate on a Mobile Device or Remote Browser 中檢視最新的官方證書下載地址。圖示如下：
基於iOS的證書信任機制，在安裝完成並信任證書後，需要到iPhone 設定 -> 關於本機 -> 證書信任設定 中啟用根證書。圖示如下：
這樣，就可以使用Charles中抓包iPhone發出的HTTPS請求並預覽明文資料了。
抓包模擬器上的HTTPS請求需要點選 Install Charles Root Certificate in iOS Simulators 安裝證書。
3) 啟動抓包SSL許可權
在Charles 選單欄 -> Proxy -> SSL Proxying Settings 中勾選 Enable SSL Proxying ，然後在 Locations 中新增需要抓包的Host和Port即可。圖示如下：
也可以在抓包介面，右鍵點選某條/組請求，在彈出的選項列表中點選 Enable SSL Proxying 啟用許可權。圖示如下：
四、請求斷點
在Charles的請求預覽介面中，右鍵點選某條/組請求，在彈出的選項列表中有 Breakpoints 選項。圖示如下：
點選 Breakpoints 後即為該請求設定了斷點。預設情況下，在該請求的Request / Response過程都會受斷點控制，即在Request資料傳送到的服務端之前會被暫停，在Response資料傳送到客戶端之前也會被暫停。可以從Charles 選單欄 -> Proxy -> Breakpoint Settings 中編輯斷點的引數。比如，只需要對Response過程加斷點，可以將Request的勾選狀態取消。圖示如下：
在斷點狀態下，可以預覽和修改請求的中間資料，之後點解 Execute 按鈕即可繼續執行請求。
五、資料修改
Rewrite 和 Breakpoint Editing 都可以起到修改請求資料的作用。
1. Rewrite
在Charles 選單欄 -> Tools -> Rewrite 中可以開啟Rewrite功能，點選 Add 按鈕可以新增一條設定，並可以在右側的 Locations 和 Rules 中分別新增要Rewrite的請求路徑和Rewrite規則。圖示如下：
Rewrite適合應用於對請求的批量和長期修改，對請求資料影響較大（測試結束後經常忘記去掉規則）。所以，在一些輕量級的資料修改場景中，我經常結合 Breakpoint 功能修改資料。
2. Breakpoint Editing
結合斷點功能，可以很好的實現臨時修改請求的Request / Response資料的需求。為某條請求設定斷點後，當該請求發生時，會自動跳到斷點視窗。點開Edit Request / Response介面，可以看到中間資訊，選擇合適的資料格式（HTML、Json等）進行修改。修改完成後，點選 Execute 按鈕即可在終端上看到修改後的的效果。圖示如下：
六、請求重發
在Charles的請求預覽介面中，右鍵點選某條/組請求，在彈出的選項列表中有 Repeat 和 Advanced Repeat 兩個選項。圖示如下：
單擊 Repeat 會重發該請求一次，常用於測試服務介面能否正常訪問，客戶端能否正常收到返回資料等。單擊 Advanced Repeat 會彈出重發引數編輯頁面，圖示如下：
在此編輯介面上，可以自定義 Iterations （重發次數）、 Concurrency （併發數）和 Repeat （重發延時），常用於對服務介面進行壓力測試。
七、網速模擬
在Charles 選單欄 -> Proxy -> Throttle Settings 中可以啟用 Throttling （節流）功能，並自定義 Locations （受限服務介面）和 Throttle Configuration （節流配置）。支援對 Throttle preset （預置的資料傳輸方式）、 Bandwidth （頻寬） Utilisation （利用比率）、 Round-trip latency （往返延遲）、 MTU （最大傳輸單元） Reliability （可靠性） Stability （穩定性）等引數進行編輯。其中，在 Throttle preset 支援模擬3G/4G網路環境。圖示如下：
使用Throttle功能，可以方便地排插因為若網而導致的bug，而這類bug在線上很容易出現，而且很難排查復現。
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