mbedTLS（PolarSSL）简单思路和函数笔记（Client端）

转自：

OpenSSL一直以来各种被诟病，具体挑了哪些刺，本文就不深究。作为OpenSSL有很多替代，我了解到的有cyaSSL（WolfSSL）和PolorSSL。其中PolarSSL已经被ARM收购了，改名为mbedTLS。本文列举了作为一个SSL client端，应该如何使用mbedTLS。本文可以搭配我上一篇文章OpenSSL一起看；单独看也没问题

本文地址：https://segmentfault.com/a/1190000005998141

Reference

mbed TLS tutorial - Knowledge Base
ARMmbed / mbedtls / programs / ssl / ssl_client1.c

mbedTLS 基本使用

与传统 socket 的对比

传统的socket-based的程序，依照顺序，作为client要做以下的函数调用：

gethostbyname()
socket()
connect()
write()
read()

改成SSL之后，mbedTLS对应上述函数，分别对应为：

gethostbyname()   \
socket()          -+--> mbedtls_net_connect() + mbedtls_ssl_handshake()
connect()         /
write()           ----> mbedtls_ssl_write()
read()            ----> mbedtls_ssl_read()

当然，实际情况下，会使用更多的其他函数。具体（最简单的）流程见下文

数据结构

mbedtls_net_context：目前只有文件描述符，可以用于适配异步I/O库
mbedtls_ssl_context：保存SSL基本数据
mbedtls_ssl_config
mbedtls_ctr_drbg_context
mbedtls_entropy_context：保存熵配置
mbedtls_x509_crt：保存认证信息

Init 阶段

下面是init阶段需要调用的各函数。函数的参数，在调用的时候按照上面的函数类型一个一个传入就行了

mbedtls_net_init()
mbedtld_ssl_init()
mbedtld_ssl_config_init()
mbedtls_ctr_drbg_init()
mbedtld_x509_crt_init()
mbedtls_entropy_init()
mebdtls_ctr_drbg_seed()

其中mebdtls_ctr_drbg_seed()可以指定熵函数。如果回调使用默认的mbedtls_entropy_func的话，可以传入一个初始的熵seed，也可以NULL

Connect 阶段

mbedtls_net_connect()：参数是server和端口，均为字符串。server可以使域名或者IP字符串。最后一个参数使用MBEDTLS_NET_PROTO_TCP即可。端口号不仅仅可以传入数字字符串，也可以类似于get_addrinfo函数的protocol参数那样，传入类似于“HTTPS”这样的可读化字符串。

mbedtls_ssl_config_defaults()：

适配异步I/O库

经实验，mbedTLS是可以顺利适配libev的，Good！(libuv没有实际试过，不过应该也是OK的)
什么？问我怎么不适配libevent? 要用libevent的话就用封装了OpenSSL的bufferevent去啦

姊妹篇

OpenSSL 简单思路和函数笔记

作为 client 适配 libev 调用过程

以下是伪代码，有点多，从最简单的main()入手就好：

一些自定义的数据结构

typedef struct _MBEDTLS_SESSION {mbedtls_net_context      mbedNetCtx;mbedtls_ssl_context      mbedSslCtx;mbedtls_ssl_config       mbedSslConf;mbedtls_ctr_drbg_context mbedDrbgCtx;mbedtls_entropy_context  mbedEtpyCtx;mbedtls_x509_crt         mbedX509Crt;
} MbedTLSSession_st;typedef struct SSL_SESSION {struct ev_io         *libevWatcher;MbedTLSSession_st    mbedIntf;
} SSLSession_st;

MbedTLS初始化

MbedTlsClientInit(MbedTLSSession_st *session, void *entropy, size_t entropyLen)
{mbedtls_net_init(&(session->mbedNetCtx));mbedtls_ssl_init(&(session->mbedSslCtx));mbedtls_ssl_config_init(&(session->mbedSslConf));mbedtls_ctr_drbg_init(&(session->mbedDrbgCtx));mbedtls_x509_crt_init(&(session->mbedX509Crt));mbedtls_entropy_init(&(session->mbedEtpyCtx));mbedtls_ctr_drbg_seed(&(session->mbedDrbgCtx), mbedtls_entropy_func, &(session->mbedEtpyCtx), (unsigned char *)entropy, entropyLen);
}

MbedTLS的 connect 动作

AMCMbedTlsClientConnect(MbedTLSSession_st *session, const char *serverHost, int serverPort)
{int callStat;char portStrBuff[16];snprintf(portStrBuff, sizeof(portStrBuff), "%d", serverPort);callStat = mbedtls_net_connect(&(session->mbedNetCtx), serverHost, portStrBuff, MBEDTLS_NET_PROTO_TCP);_RETURN_IF_ERROR(callStat);callStat = mbedtls_ssl_config_defaults(&(session->mbedSslConf), MBEDTLS_SSL_IS_CLIENT, MBEDTLS_SSL_TRANSPORT_STREAM, MBEDTLS_SSL_PRESET_DEFAULT);_RETURN_IF_ERROR(callStat);mbedtls_ssl_conf_authmode(&(session->mbedSslConf), MBEDTLS_SSL_VERIFY_OPTIONAL);mbedtls_ssl_conf_ca_chain(&(session->mbedSslConf), &(session->mbedX509Crt), NULL);mbedtls_ssl_conf_rng(&(session->mbedSslConf), mbedtls_ctr_drbg_random, &(session->mbedDrbgCtx));//edtls_ssl_conf_dbg(&(session->mbedSslConf), NULL, NULL);mbedtls_ssl_set_bio(&(session->mbedSslCtx), &(session->mbedNetCtx), mbedtls_net_send, mbedtls_net_recv, mbedtls_net_recv_timeout);callStat = mbedtls_ssl_setup(&(session->mbedSslCtx), &(session->mbedSslConf));_RETURN_IF_ERROR(callStat);while((callStat = mbedtls_ssl_handshake(&(session->mbedSslCtx))) != 0){if ((callStat != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_READ)&& (callStat != MBEDTLS_ERR_SSL_WANT_WRITE)){return callStat;}}return 0;
}

主函数：

static SSLSession_st *g_session = NULL;main()
{SSLSession_st session;char *pers = "hello world";MbedTlsClientInit(&(session.mbedIntf), pers, strlen(pers));mbedtls_ssl_write(...);        // 发送请求。我用的是https://www.bing.com，所以发送的是HTTP请求/* 下面开始配置 libev */session.libevWatcher = malloc(sizeof(session.libevWatcher));set_nonblock(session.mbedNetCtx.fd)ev_io_init(&(session.libevWatcher), _libev_callback, fd, EV_READ);        // 在callback 调用 mbedtls_ssl_read()ev_io_start(loop, &(session.libevWatcher));ev_loop(loop, 0);
}

2016年07月18日发布
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