我们目前大部分使用的openssl库还是基于TLS1.2协议的1.0.2版本系列,如果要支持更高的TLS1.3协议,就必须使用openssl的1.1.1版本或3.0版本。升级openssl库有可能会导致SSL会话失败,我在升级 wincurl 时,意外的收获了一个函数。这个函数非常的不起眼,但具有的现实意义却很大。

大部分情况下如果你不调用该函数,并不影响SSL会话和通信,但有时会被某些服务器拒绝。一旦被拒绝,查找具体的原因将变得非常痛苦。这个函数的意义好比HTTP协议中HOST字段,它和NGINX反向代理的Server name有异曲同工之妙。了解这个函数的意义,可能会让你今后在配置nginx反向代理时少走一些弯路。

这个函数是 SSL_set_tlsext_host_name,在介绍这个函数之前,我们先快速看看TLS协议和openssl的发展。

虽然TLS1.3的标准自2018年就已发布,但目前国内几乎所有网站并没有增加对TLS 1.3的支持,大部分主流网站使用的还是基于TLS1.2的版本。目前国内使用TLS1.3的好像只有知乎,其它诸如:新浪、网易、搜狐、腾讯、华为、京东、百度....都还是采用TLS1.2的标准。

 

网站是否支持TLS1.3其实并不重要,重要的是浏览器是否支持TLS1.3协议。好在目前市场上所有主流浏览器都已升级到了TLS1.3。因此对于用户而言,不管是支持TLS1.3的网站还是支持TLS1.2的网站,访问起来都不是问题,或者说对终端用户而言这种访问是无感的。

 

为何TLS3.0已经出现5年了,各大网络平台还是首选TLS1.2呢?估计还是出于对兼容和稳定的考虑。如果贸然升级到1.3导致大量客户端无法访问从而丢失用户,是任何平台所无法承受的。此外,支持TLS1.3的openssl版本也在不断完善中,在其未达到稳定前,最好还是使用稳定的1.2版本。这大概就是目前几乎所有平台类网站还在使用TLS1.2的原因。

 

此外,即使有的网站采用TLS1.3协议,也会继续提供对1.2的访问支持(向下兼容并保留所有TLS1.2的加密套件),除非该网站的运维人员强行使用TLS1.3的加密套件。但如果这样做的话就会导致大量仍然使用1.2标准的客户端程序无法继续访问该网站,这也意味着该运维人员离下岗再就业不远了。

 

这也是为什么我们即使不升级老版本的openssl库,也依然可以访问TLS1.3网站的原因。

 

上面说的TLS1.2,1.3指的是TLS的协议,实现上述协议的是openssl库。 其中支持TLS1.3的openssl库目前有两个版本系列:一个是1.1.1系列,一个是3.0系列。其中1.1.1更像是一个过渡版本,openssl团队承诺会支撑该版本到2023年9月11日,也就是明年911事件22周年之际(确实是一个值得纪念的日子)将停止更新1.1.1版本。这就意味着大家还没开始普及使用1.1.1,它就已经结束了。

这个其实也不重要,因为3.0才是最终openssl的终极版本,直接跳过了2.0,从而体现了openssl的跨越式发展。 3.0版本是openssl团队主推版本,也是一个长期维护的版本,该版本会维护到2026年9月7日。

虽然主流web浏览器都已支持TLS1.3,但浏览器只是客户端的一种,其它大部分客户端使用的还是openssl 1.0.2系列版本,甚至是1.0.1系列版本,也就是我们经常看到的libeay32.dllssleay32.dll 库,这些版本是不支持TLS1.3协议的。比如工具类的postman、curl,以及应用类QQ、Foxmail、微信以及各种下载客户端程序,使用的可能还是老的openssl库。openssl库在1.1.1及以上版本已经将库的导出名称改为libcryptolibssl,不过这只是前缀名,如果是1.1.1系列,则后缀为-1.1.dll,如果是3.0系列,则后缀为-3.dll,我们通过openssl的库名就能判断出该应用程序是否支持TLS1.3。

 

升级到TLS1.3可以从openssl的官网https://openssl.org)下载1.1.1或3.0版本的源码进行编译。编译完毕后,我们只要替换openssl库,并重新配置并编译你的客户端程序即可。

使用openssl库编写客户端程序的一般流程如下:先创建套接字,并连接到服务器,然后创建ssl,并绑定套接字,通过调动SSL_connect函数进行握手操作,成功后使用SSL_readSSL_write进行业务通信。

代码通常如下:

	// 创建套接字,并连接到服务器
SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
struct hostent* hst = ::gethostbyname(pszServer);
if(NULL == hst)
return FALSE;
unsigned long addr;
struct sockaddr_in sockAddr;
memcpy(&addr, hst->h_addr, hst->h_length);
sockAddr.sin_family = AF_INET;
sockAddr.sin_port = htons(nPort);
sockAddr.sin_addr.S_un.S_addr = addr;
// 连接到服务器
if(SOCKET_ERROR != ::connect(s, (struct sockaddr *)&sockAddr, sizeof(struct sockaddr_in)))
return FALSE; // Openssl库初始化
OpenSSL_add_ssl_algorithms();
SSL_load_error_strings();
SSLeay_add_ssl_algorithms();
ERR_load_BIO_strings();
ctx = SSL_CTX_new(SSLv23_client_method()); // 创建ssl上下文,并绑定套接字
SSL* ssl = SSL_new (m_ctx);
SSL_set_fd(m_ssl, s);
// 开始ssl握手
int iRet = SSL_connect(m_ssl);
if(1 != iRet)
return FALSE; // 下面使用SSL_read或SSL_write进行通信

上述代码中SSL_connect函数是最重要的,它内部实现了SSL的握手过程,openssl在内部采用状态机的方式实现了整个握手,代码还是相当的晦涩。几乎所有的SSL通信失败都是在握手阶段产生的,比如加密套件不匹配,服务器证书没有可靠的签名等。

openssl中有个s_client命令集合,该命令用于实现客户端的通信,它的实现在s_client.c文件中,在这个庞大代码中有一个不起眼的函数调用,这个函数是SSL_set_tlsext_host_name。该函数的作用是在客户端在发送ClientHello消息时,将所访问的主机(服务器)名称写入到server name的扩展字段中。

   if (!noservername && (servername != NULL || dane_tlsa_domain == NULL)) {
if (servername == NULL) {
if(host == NULL || is_dNS_name(host))
servername = (host == NULL) ? "localhost" : host;
}
if (servername != NULL && !SSL_set_tlsext_host_name(con, servername)) {
BIO_printf(bio_err, "Unable to set TLS servername extension.\n");
ERR_print_errors(bio_err);
goto end;
}
}

调用该函数后会在ClientHello的扩展字段中增加一个Server Name字段。如下图所示:

我们在客户端编程时,通常不会调用该函数,因为会觉得该字段可有可无,既然已经连接到Host服务器上,为何还要将Host的名称告诉给服务器呢?如果我们不调用SSL_set_tlsext_host_name 函数,难道SSL会话会失败么?实际上即使不调用该函数,也是可以握手成功的,并不影响TLS的正常通信。

但如果服务器强制校验该字段时,就会导致握手失败,这就好比HTTP协议中请求的HOST字段一样。那么为什么有的服务器要强制校验该字段呢?如果一台服务器绑定不同的DSN名称(也就是一个IP地址绑定多个域名),这个扩展字段的意义就出来了,服务器会根据不同的域名提供不同的证书。

 

举个例子,假设BAT都破产了,他们穷到共用一台服务器的地步,也就是一个IP地址绑定了百度、阿里和腾讯三个公司域名,并且这三家公司都给域名申请了数字证书,此时扩展字段的HOST的作用就体现出来了,openssl服务器端会跟据不同的host名称决定返回哪家公司的数字证书。这也是Ngnix反向代理的原理,根据不同域名进行不同访问地址映射。

写到这里,本文也即将结束,也许我们调用了SSL_set_tlsext_host_name函数也无法知道它的最终目的是什么,这也是我写这篇文章的原因之一吧。

openssl客户端编程:一个不起眼的函数导致的SSL会话失败问题的更多相关文章

  1. 使用c语言实现在linux下的openssl客户端和服务器端编程

    使用c语言实现在linux下的openssl客户端和服务器端编程 摘自:https://www.cnblogs.com/etangyushan/p/3679457.html 前几天组长让我实现一个使用 ...

  2. [Real World Haskell翻译]第22章 扩展示例:Web客户端编程

    第22章 扩展示例:Web客户端编程 至此,您已经看到了如何与数据库交互,解析一些数据,以及处理错误.现在让我们更进了一步,引入Web客户端库的组合. 在本章,我们将开发一个真正的应用程序:一个播客下 ...

  3. UNIX网络编程——getsockname和getpeername函数

    UNIX网络编程--getsockname和getpeername函数   来源:网络转载   http://www.educity.cn/linux/1241293.html     这两个函数或者 ...

  4. JAX-RS 2.0 REST客户端编程实例

    JAX-RS 2.0 REST客户端编程实例 2014/01/28 | 分类: 基础技术, 教程 | 0 条评论 | 标签: JAX-RS, RESTFUL 分享到:3 本文由 ImportNew - ...

  5. linux网络编程九:splice函数,高效的零拷贝

    from:http://blog.csdn.net/jasonliuvip/article/details/22600569 linux网络编程九:splice函数,高效的零拷贝 最近在看<Li ...

  6. 在C语言中以编程的方式获取函数名

    仅仅为了获取函数名,就在函数体中嵌入硬编码的字符串,这种方法单调乏味还易导致错误,不如看一下怎样使用新的C99特性,在程序运行时获取函数名吧. 对象反射库.调试工具及代码分析器,经常会需要在运行时访问 ...

  7. 基于X.509证书和SSL协议的身份认证过程实现(OpenSSL可以自己产生证书,有TCP通过SSL进行实际安全通讯的实际编程代码)good

    上周帮一个童鞋做一个数字认证的实验,要求是编程实现一个基于X.509证书认证的过程,唉!可怜我那点薄弱的计算机网络安全的知识啊!只得恶补一下了. 首先来看看什么是X.509.所谓X.509其实是一种非 ...

  8. Dynamics 365客户端编程示例:两个选项集字段的联动

    我是微软Dynamics 365 & Power Platform方面的工程师罗勇,也是2015年7月到2018年6月连续三年Dynamics CRM/Business Solutions方面 ...

  9. Python全栈开发之3、深浅拷贝、变量和函数、递归、函数式编程、内置函数

    一.深浅拷贝 1.数字和字符串 对于 数字 和 字符串 而言,赋值.浅拷贝和深拷贝无意义,因为其永远指向同一个内存地址. import copy # 定义变量 数字.字符串 # n1 = 123 n1 ...

随机推荐

  1. Java学习day33

    线程池: 背景:经常创建和销毁.使用量特别大的资源,比如并发情况下的线程,对性能影响很大 思路:提前创建好多个线程.实现重复利用. 好处:提高响应速度,减少了创建新线程的时间:降低资源消耗,重复利用线 ...

  2. Android第1-2周作业

    作业1:安装环境,截图编程界面,截图运行界面 作业2:九宫格 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> < ...

  3. Asp.Net在线预览Word文档的解决方案与思路

    前几天有个老项目找到我,有多老呢?比我工作年限都长,见到这个项目我还得叫一声前辈. 这个项目目前使用非常稳定,十多年了没怎么更新过,现在客户想加一个小功能:在线预览Word文档. 首先想到的是用第三方 ...

  4. ABP应用开发(Step by Step)-下篇

    测试 ProductAppService 类 启动模板附带测试基础架构,包括xUnit.Shouldly和NSubstitute库.它使用SQLite 内存数据库来模拟数据库,并为每个测试创建一个单独 ...

  5. 简单易懂的 Go 泛型使用和实现原理介绍

    原文:A gentle introduction to generics in Go by Dominik Braun 万俊峰Kevin:我看了觉得文章非常简单易懂,就征求了作者同意,翻译出来给大家分 ...

  6. RabbitMQ 3.9( 基础 )

    1.认识MQ 1.1.什么是MQ? MQ全称:message queue 即 消息队列 这个队列遵循的原则:FIFO 即 先进先出 队列里面存的就是message 1.2.为什么要用MQ? 1.2.1 ...

  7. Web安全学习笔记 SQL注入下

    Web安全学习笔记 SQL注入下 繁枝插云欣 --ICML8 SQL注入小技巧 CheatSheet 预编译 参考文章 一点心得 一.SQL注入小技巧 1. 宽字节注入 一般程序员用gbk编码做开发的 ...

  8. 精华!一张图进阶 RocketMQ

    前 言 大家好,我是三此君,一个在自我救赎之路上的非典型程序员. "一张图"系列旨在通过"一张图"系统性的解析一个板块的知识点: 三此君向来不喜欢零零散散的知识 ...

  9. 【Java8新特性】Stream(分类+案例)

    一.Stream概述 什么是Stream? Stream是Java8引入的全新概念,它用来处理集合中的数据,可以让你以一种声明的方式处理数据. Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数 ...

  10. 贝塞尔曲线在Unity中的应用

    前言:国庆放假后基本整个人的散掉了.加之种种原因,没时间没心情写博客.最近研究了一下3d的一些效果.其中有类似翻书撕纸的操作,可是一个panel怎么由平整的变成弯曲的呢? 两点可以确定一条直线,三点可 ...