使用 TLS PSK 加密时如何正确检测流的结尾？
[英]How to detect an end of stream properly, when TLS PSK encryption is used?
问题描述
我已经准备了一个基于 Bouncy Castle 的MockPSKTlsClient 的简单 TLS PSK 客户端测试用例。
在我调用的main方法中：
public static void main(String[] args) throws IOException {
SecureRandom random = new SecureRandom();
TlsPSKIdentity identity = new BasicTlsPSKIdentity("Client_identity", Hex.decode("1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A"));
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 12345);
TlsClientProtocol proto = new TlsClientProtocol(socket.getInputStream(), socket.getOutputStream(), random);
MockPSKTlsClient client = new MockPSKTlsClient(null, identity);
proto.connect(client);
OutputStream clearOs = proto.getOutputStream();
InputStream clearIs = proto.getInputStream();
clearOs.write("GET / HTTP/1.1\r\n\r\n".getBytes("UTF-8"));
Streams.pipeAll(clearIs, System.out); // why is java.io.EOFException thrown?
}
如您所见，我向 openssl 服务器发送了一个GET / HTTP/1.1字符串，该服务器启动为：
# openssl s_server \
-psk 1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A \
-psk_hint Client_identity\
-cipher PSK-AES256-CBC-SHA \
-debug -state -nocert -accept 12345 -tls1_2 -www
之后我调用Streams.pipeAll()方法，它仅仅是：
public static void pipeAll(InputStream inStr, OutputStream outStr)
throws IOException
{
byte[] bs = new byte[BUFFER_SIZE];
int numRead;
while ((numRead = inStr.read(bs, 0, bs.length)) >= 0) // Why is EOFException thrown?
{
outStr.write(bs, 0, numRead);
}
}
这将openssl s_server答案复制到屏幕上，并在最后令人惊讶地抛出一个EOFException ：
TLS-PSK client negotiated TLS 1.2
Established session: 68e647e3276f345e82effdb7cc04649f6872d245ae01489c08ed109c5906dd16
HTTP/1.0 200 ok
Content-type: text/html
<HTML><BODY BGCOLOR="#ffffff">
<pre>
s_server -psk 1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A -psk_hint Client_identity -cipher PSK-AES256-CBC-SHA -debug -state -nocert -accept 12345 -tls1_2 -www
Secure Renegotiation IS supported
Ciphers supported in s_server binary
TLSv1/SSLv3:PSK-AES256-CBC-SHA
---
Ciphers common between both SSL end points:
PSK-AES256-CBC-SHA
Signature Algorithms: RSA+SHA1:RSA+SHA224:RSA+SHA256:RSA+SHA384:RSA+SHA512:DSA+SHA1:DSA+SHA224:DSA+SHA256:DSA+SHA384:DSA+SHA512:ECDSA+SHA1:ECDSA+SHA224:ECDSA+SHA256:ECDSA+SHA384:ECDSA+SHA512
Shared Signature Algorithms: RSA+SHA1:RSA+SHA224:RSA+SHA256:RSA+SHA384:RSA+SHA512:DSA+SHA1:DSA+SHA224:DSA+SHA256:DSA+SHA384:DSA+SHA512:ECDSA+SHA1:ECDSA+SHA224:ECDSA+SHA256:ECDSA+SHA384:ECDSA+SHA512
---
New, TLSv1/SSLv3, Cipher is PSK-AES256-CBC-SHA
SSL-Session:
Protocol : TLSv1.2
Cipher : PSK-AES256-CBC-SHA
Session-ID: 68E647E3276F345E82EFFDB7CC04649F6872D245AE01489C08ED109C5906DD16
Session-ID-ctx: 01000000
Master-Key: B023F1053230C2938E1D3FD6D73FEB41DEC3FC1068A390FE6DCFD60A6ED666CA2AD0CD1DAD504A087BE322DD2C870C0C
Key-Arg : None
PSK identity: Client_identity
PSK identity hint: Client_identity
SRP username: None
Start Time: 1479312253
Timeout : 7200 (sec)
Verify return code: 0 (ok)
---
13 items in the session cache
0 client connects (SSL_connect())
0 client renegotiates (SSL_connect())
0 client connects that finished
14 server accepts (SSL_accept())
0 server renegotiates (SSL_accept())
13 server accepts that finished
0 session cache hits
0 session cache misses
0 session cache timeouts
0 callback cache hits
0 cache full overflows (128 allowed)
---
no client certificate available
</BODY></HTML>
TLS-PSK client raised alert: fatal(2), internal_error(80)
> Failed to read record
java.io.EOFException
at org.bouncycastle.crypto.tls.TlsProtocol.safeReadRecord(Unknown Source)
at org.bouncycastle.crypto.tls.TlsProtocol.readApplicationData(Unknown Source)
at org.bouncycastle.crypto.tls.TlsInputStream.read(Unknown Source)
at de.afarber.tlspskclient2.Main.pipeAll(Main.java:52)
at de.afarber.tlspskclient2.Main.main(Main.java:44)
Exception in thread "main" java.io.IOException: Internal TLS error, this could be an attack
at org.bouncycastle.crypto.tls.TlsProtocol.failWithError(Unknown Source)
at org.bouncycastle.crypto.tls.TlsProtocol.safeReadRecord(Unknown Source)
at org.bouncycastle.crypto.tls.TlsProtocol.readApplicationData(Unknown Source)
at org.bouncycastle.crypto.tls.TlsInputStream.read(Unknown Source)
at de.afarber.tlspskclient2.Main.pipeAll(Main.java:52)
at de.afarber.tlspskclient2.Main.main(Main.java:44)
我的问题是：为什么会抛出EOFException ？
通常InputStream.read()应该在流结束时返回 -1 并且不抛出异常。
使用 TLS PSK 加密时如何正确检测流的结尾？
从长远来看，我想将我的测试用例扩展到在嵌入式 Jetty 前充当反向 PSK TLS 代理的程序 - 并且不希望依赖异常来检测客户端是否已完成读取或写入。
1 个解决方案
解决方案1
2 已采纳 2017-02-19 06:07:12
由于未收到所需的 close_notify 警报，因此抛出 EOFException（从 v1.56 开始）。 这意味着 TLS 层不能排除应用程序数据被截断的可能性。
截断意味着您到目前为止收到的数据已正确传输（根据活动密码套件），但可能还有更多您没有收到的数据。 截断可能是意外的或恶意的。 对于许多应用程序，较晚的数据可能会影响较早数据的含义，因此截断可能会任意改变语义。
对于某些应用程序协议，可以确定没有实际截断（即只是缺少 close_notify）——考虑 HTTP Content-Length 标头，或者部分或全部截断的数据可能仍被有用地接受——考虑一个流自定界的独立消息。 这不能在 TLS 层本身中完成； 或者更确切地说，它是通过要求 close_notify 来完成的！
因此，EOFException 被提升为“[signal] 在输入期间意外到达文件结尾或流结尾”。 在这一点上，应用程序应该保守地假设数据被截断，但应用程序特定的机制可能还允许接受部分或全部数据，如上所述。
从（尚未发布）v1.57 开始，我们添加了 TlsNoCloseNotifyException 作为 EOFException 的子类，它只会/总是在这种特定情况下抛出，希望允许更简单的应用程序代码。
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