Charles Proxy — co to je, nastavení a zachytávání HTTPS provozu

Co je Charles Proxy?

Charles Proxy je HTTP proxy a HTTP monitor, který funguje jako prostředník mezi klientem a serverem. Všechny požadavky a odpovědi procházejí přes Charles, což umožňuje prohlížet jejich obsah, analyzovat strukturu, upravovat data v reálném čase a simulovat různé síťové podmínky. K dispozici pro Windows, macOS a Linux.

Historie a pozicionování

Charles Proxy byl vytvořen v roce 2004 Karlem von Randowem a zůstává jedním z nejoblíbenějších nástrojů pro ladění síťového provozu. Na rozdíl od bezplatných alternativ nabízí Charles placenou licenci s 30denní zkušební dobou. Nástroj je positioning jako profesionální řešení pro vývojáře mobilních aplikací, webové vývojáře a QA inženýry, kteří potřebují plnou kontrolu nad HTTP komunikací.

Kompatibilita s platformami

Charles funguje jako systémová proxy na počítači a může zachycovat provoz z libovolných zařízení ve stejné síti: Android, iOS, simulátory, emulátory, webové prohlížeče a IoT zařízení. Pro zachycení HTTPS je třeba nainstalovat kořenový certifikát Charles na každé zařízení. Provoz je podporován na HTTP/1.1 a HTTP/2 (částečně). HTTP/3 (QUIC) není podporován na úrovni zachycování.

Jak Charles Proxy funguje

Charles pracuje na principu MITM (Man-in-the-Middle) proxy: když klient odešle požadavek přes Charles, nástroj tento požadavek zachytí, přepošle na cílový server, přijme odpověď a vrátí ji klientovi. Veškerý provoz prochází přes Charles, což umožňuje jeho analýzu a úpravu.

Architektura proxy

Při spuštění Charles vytvoří lokální HTTP proxy na portu 8888 (výchozí). Operační systém nebo aplikace je nakonfigurována pro použití této proxy. Všechny HTTP požadavky jsou nejprve odeslány na Charles, který pak funguje jako plnohodnotný klient pro cílový server. Pro HTTPS Charles používá vlastní techniku SSL proxy: generuje certifikát za běhu pro každou doménu, podepsaný kořenovým certifikátem Charles. Pokud je kořenový certifikát nainstalován jako důvěryhodný na zařízení, Charles může dešifrovat a prohlížet HTTPS provoz.

Režimy práce

Charles podporuje dva režimy: Proxy (klasický proxy server) a SOCKS Proxy (pro UDP a TCP provoz). Pro webový vývoj se používá standardní HTTP proxy. Pro mobilní zařízení — konfigurace WiFi Proxy na zařízení s uvedením IP adresy počítače, na kterém Charles běží. MacOS podporuje automatickou konfiguraci proxy pro iOS simulátor.

<!-- Konfigurace network_security_config.xml pro Android s podporou Charles -->
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<network-security-config>
    <debug-overrides>
        <trust-anchors>
            <!-- Důvěřovat certifikátu Charles v Debug sestavení -->
            <certificates src="user" />
        </trust-anchors>
    </debug-overrides>
</network-security-config>

Hlavní funkce Charles Proxy

Charles Proxy poskytuje sadu profesionálních nástrojů pro analýzu a úpravu provozu, která jde daleko za pouhé zachycování požadavků.

Rewrite a Breakpoints

Nástroj Rewrite umožňuje automatickou změnu určitých částí požadavků nebo odpovědí: hlavičky, parametry URL, tělo odpovědi. Můžete například nahradit hlavičku User-Agent hodnotou z jiného zařízení nebo odstranit konkrétní cookies. Breakpoints fungují jako debugger: požadavek je pozastaven ve zvolené fázi (před odesláním nebo před přijetím) a vývojář může ručně upravit jeho obsah, než pokračuje dále. To je užitečné pro testování zpracování chybových odpovědí nebo nestandardních stavů.

Map Local a Map Remote

Map Local umožňuje nahradit síťový zdroj (CSS, JS, JSON) lokálním souborem na disku. To je nepostradatelné při vývoji frontendu: můžete upravit CSS/JS a okamžitě vidět výsledek bez nasazení na server. Map Remote přesměrovává požadavky z jedné URL na jinou — například z produkčního serveru na staging pro testování. Oba nástroje pracují na základě URL vzorů s podporou wildcards.

Throttle a simulace síťových podmínek

Nástroj Throttle umožňuje simulovat různé typy síťových připojení podle přednastavených profilů: 3G, EDGE, GPRS, DSL, WiFi. Lze nastavit omezení rychlosti (download/upload), latenci, ztrátu paketů a stabilitu. To je kritické pro testování chování aplikace při pomalém nebo nestabilním připojení — správné zpracování timeoutů, opakované pokusy, offline režim.

Auto Save a Recording

Charles může automaticky ukládat relace provozu do souborů .chls, což umožňuje pozdější analýzu nebo sdílení s kolegy. Recording Control umožňuje flexibilní konfiguraci, který provoz se má ukládat: podle domén, typů obsahu, stavových kódů. To je vhodné pro dlouhodobé monitorování API.

Nastavení Charles Proxy pro mobilní zařízení

Pro ladění provozu mobilních aplikací je Charles nakonfigurován jako WiFi Proxy: všechna zařízení ve stejné síti jako počítač mohou směrovat provoz přes Charles. Správné nastavení HTTPS vyžaduje instalaci Charles certifikátu na mobilní zařízení.

Nastavení na Androidu

Pro Android: otevřete Nastavení → WiFi → Pokročilé → Proxy, vyberte Ruční a zadejte IP adresu počítače s portem 8888. Poté otevřete prohlížeč na zařízení a přejděte na adresu http://chls.pro/ssl pro stažení Charles certifikátu. Na Android 7+ (API 24+) je vyžadován network_security_config.xml pro důvěru uživatelským certifikátům v Debug sestavení — jinak aplikace nemusí směrovat provoz přes Charles.

Nastavení na iOS

Pro iOS: Nastavení → WiFi → nakonfigurovat proxy na IP a port 8888. Poté Safari → http://chls.pro/ssl → nainstalovat profil certifikátu. V iOS 10.3+ je třeba povolit důvěru certifikátu: Nastavení → Obecné → Informace → Nastavení důvěry certifikátů → povolit Charles Proxy. iOS je přísnější s certifikáty: některé aplikace mohou používat SSL Pinning, blokující provoz přes Charles i s důvěryhodným certifikátem.

Řešení problémů s SSL Pinning

Pokud aplikace používá SSL Pinning (připnutí certifikátu serveru), standardní proxy přes Charles nebude fungovat — aplikace odmítne Charles certifikát. Řešení: deaktivovat SSL Pinning v Debug sestavení přes nastavení OkHttp nebo URLSession, použít Frida pro obejití pinningu za běhu, nebo použít Android Emulator s root přístupem.

Praktické scénáře použití Charles Proxy

Charles Proxy řeší konkrétní vývojové a testovací úkoly. Podívejme se na nejčastější scénáře, kde je nástroj nepostradatelný.

Ladění integrace API

Nejčastější scénář — kontrola správnosti API požadavků. Charles zobrazuje přesnou URL požadavku, hlavičky, tělo, parametry. Pokud server vrátí neočekávanou odpověď, jsou okamžitě viditelné: JSON struktura, kód chyby, hlavičky odpovědi. To umožňuje rozlišit chybu na straně klienta od chyby na straně serveru bez logů z obou stran.

Testování s pomalým připojením

Pomocí Throttle profilů můžete otestovat, jak se aplikace chová při nízké rychlosti připojení: zda se zobrazuje indikátor načítání, zda je timeout správně zpracován, zda UI zamrzá při ztrátě připojení. Testování cache je obzvláště důležité — pokud jsou data již načtena, aplikace by je měla zobrazit z cache, nikoli vstoupit do nekonečného načítání.

Úprava odpovědí serveru

Pomocí Breakpoints můžete změnit odpověď serveru před jejím odesláním do aplikace. Například vrátit prázdné pole místo dat, změnit stavový kód na 500, přidat nové pole do JSON. To umožňuje testování zpracování okrajových případů bez úpravy kódu serveru — jedna z nejsilnějších aplikací Charles v mobilním vývoji.