SSL连接建立过程分析(3)
2.12 SSL_accept
SSL_accept()函数完成SSL协商的服务器端操作:
/* ssl/ssl_lib.c */
int SSL_accept(SSL *s)
{
if (s->handshake_func == 0)
/* Not properly initialized yet */
SSL_set_accept_state(s);
return(s->method->ssl_accept(s));
}
其中SSL_set_accept_state(s)函数初始化SSL协商处理:
void SSL_set_accept_state(SSL *s)
{
// 服务器端
s->server=1;
s->shutdown=0;
// 初始化服务器端状态值
s->state=SSL_ST_ACCEPT|SSL_ST_BEFORE;
// 握手函数即是ssl_accept函数
s->handshake_func=s->method->ssl_accept;
/* clear the current cipher */
// 清除SSL读写加密算法上下文
ssl_clear_cipher_ctx(s);
}
因此最重要的就是ssl_accept()这个成员函数，是前面SSLv[2][3]_server_method()中定义的，如对于
SSLv23方法，处理函数分别为ssl23_accept()函数，其它SSLv2和SSLv3方法分别对应ssl2_accept()和
ssl3_accept()，后两者就没有协商过程了，ssl23_accept()实际在协商确定协议版本后也是调用ssl2[3]_accept
()。
SSL很多状态都分A,B两种，A状态表示刚进入该状态还没有收发数据，B状态表示进行的收发数据处理但还没完成善后操作。
/* ssl/s23_srvr.c */
int ssl23_accept(SSL *s)
{
BUF_MEM *buf;
unsigned long Time=time(NULL);
void (*cb)(const SSL *ssl,int type,int val)=NULL;
int ret= -1;
int new_state,state;
// 用当前时间作为随机种子
RAND_add(&Time,sizeof(Time),0);
ERR_clear_error();
clear_sys_error();
// 在SSL_new()函数中，s->info_callback并没有定义
// 是通过SSL_set_info_callback()函数单独定义的
if (s->info_callback != NULL)
cb=s->info_callback;
// SSL_CTX_new()函数中，ctx->info_callback也没定义
// 是通过SSL_CTX_set_info_callback()宏单独定义的
else if (s->ctx->info_callback != NULL)
cb=s->ctx->info_callback;
// 握手计数
s->in_handshake++;
// 如果SSL已用，清除SSL原来的值
if (!SSL_in_init(s) || SSL_in_before(s)) SSL_clear(s);
for (;;)
{
// 保存SSL当前状态
state=s->state;
// 在SSL_set_accept_state中s->state被初始化为SSL_ST_ACCEPT|SSL_ST_BEFORE
switch(s->state)
{
case SSL_ST_BEFORE:
case SSL_ST_ACCEPT:
case SSL_ST_BEFORE|SSL_ST_ACCEPT:
case SSL_ST_OK|SSL_ST_ACCEPT:
s->server=1;
if (cb != NULL) cb(s,SSL_CB_HANDSHAKE_START,1);
/* s->version=SSL3_VERSION; */
s->type=SSL_ST_ACCEPT;
if (s->init_buf == NULL)
{
// 生成一个SSL缓冲区
if ((buf=BUF_MEM_new()) == NULL)
{
ret= -1;
goto end;
}
if (!BUF_MEM_grow(buf,SSL3_RT_MAX_PLAIN_LENGTH))
{
ret= -1;
goto end;
}
s->init_buf=buf;
}
// 初始化认证码MAC
ssl3_init_finished_mac(s);
// SSL状态设置为SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_A,进入客户端的HELLO A状态
s->state=SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_A;
// 接受的SSL会话统计
s->ctx->stats.sess_accept++;
s->init_num=0;
// 重新进行循环接收客户端数据
break;
case SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_A:
case SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B:
s->shutdown=0;
// 获取对方的HELLO信息,也就是进行SSL握手协议
ret=ssl23_get_client_hello(s);
if (ret >= 0) cb=NULL;
goto end;
/* break; */
default:
SSLerr(SSL_F_SSL23_ACCEPT,SSL_R_UNKNOWN_STATE);
ret= -1;
goto end;
/* break; */
}
// 如果SSL状态改变,而又定义了信息回调函数,执行之
if ((cb != NULL) && (s->state != state))
{
new_state=s->state;
s->state=state;
cb(s,SSL_CB_ACCEPT_LOOP,1);
s->state=new_state;
}
}
end:
s->in_handshake--;
if (cb != NULL)
cb(s,SSL_CB_ACCEPT_EXIT,ret);
return(ret);
}
可见，SSL握手协议是在ssl23_get_client_hello(s)函数中完成，也算个很复杂的函数：
int ssl23_get_client_hello(SSL *s)
{
//
// SSL握手协议头首部空间,11字节
// 客户端发出的HELLO，如果第一字节最高位为1
// 头两字节是包长度，不包括第一字节的第一位；
// 第3字节是握手类型类型，取值如下：
// enum {
// hello_request(0), client_hello(1), server_hello(2),
// certificate(11), server_key_exchange (12), certificate_request(13),
// server_done(14), certificate_verify(15), client_key_exchange(16),
// finished(20), (255)
// } HandshakeType;
// 第4，5字节是版本类型，TLS1为0301,SSL3为0300，SSL2为0002
// 第6，7字节是加密算法部分(cipher_specs)信息长度
// 第8，9字节是会话ID(session id)
// 第10，11字节是挑战信息长度(challenge)
//
//
// 如果第一字节最高位不为1或者非客户端发出的HELLO
// 第一字节为类型，取值为：
// enum {
// change_cipher_spec(20), alert(21), handshake(22),
// application_data(23), (255)
// } ContentType
// 第2，3字节是服务器端SSL版本类型，TLS1为0301,SSL3为0300，SSL2为0002
// 第4，5字节为握手部分长度
// 第6字节为消息类型
// 第7，8，9字节为握手信息长度
// 第10，11字节为客户端SSL版本
//
// 本函数的主要功能是识别客户端SSL版本,根据服务器自身支持的SSL版本,选定合适的SSL
// 版本进行下一步的accept,即ssl2_accept或ssl3_accept
//
char buf_space[11]; /* Request this many bytes in initial read.
* We can detect SSL 3.0/TLS 1.0 Client Hellos
* ('type == 3') correctly only when the following
* is in a single record, which is not guaranteed by
* the protocol specification:
* Byte Content
* 0 type \
* 1/2 version > record header
* 3/4 length /
* 5 msg_type \
* 6-8 length > Client Hello message
* 9/10 client_version /
*/
char *buf= &(buf_space[0]);
unsigned char *p,*d,*d_len,*dd;
unsigned int i;
unsigned int csl,sil,cl;
int n=0,j;
int type=0;
int v[2];
#ifndef OPENSSL_NO_RSA
int use_sslv2_strong=0;
#endif
if (s->state == SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_A)
{
/* read the initial header */
v[0]=v[1]=0;
if (!ssl3_setup_buffers(s)) goto err;
// 读取首部空间长度的数据
n=ssl23_read_bytes(s, sizeof buf_space);
if (n != sizeof buf_space) return(n); /* n == -1 || n == 0 */
// 数据保存在s->packet缓冲区中
p=s->packet;
// 拷贝到buf_space
memcpy(buf,p,n);
if ((p[0] & 0x80) && (p[2] == SSL2_MT_CLIENT_HELLO))
{
/*
* SSLv2 header
*/
if ((p[3] == 0x00) && (p[4] == 0x02))
{
// 客户端为SSLv2
v[0]=p[3]; v[1]=p[4];
/* SSLv2 */
if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv2))
type=1;
}
else if (p[3] == SSL3_VERSION_MAJOR)
{
// 客户端主版本SSLv3
v[0]=p[3]; v[1]=p[4];
/* SSLv3/TLSv1 */
if (p[4] >= TLS1_VERSION_MINOR)
{
// 次版本表明是客户端TLS1.0, 服务器为SSL3或TLS1时type设为2,为SSL2时设为1
if (!(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1))
{
// 服务器支持TLS1.0，SSL类型设置为TLS1
s->version=TLS1_VERSION;
/* type=2; */ /* done later to survive restarts */
s->state=SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B;
}
else if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv3))
{
// 服务器不支持TLS，支持SSL3，SSL类型设置为SSL3
s->version=SSL3_VERSION;
/* type=2; */
s->state=SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B;
}
else if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv2))
{
// 服务器这边不支持SSL3，TLS1，协商为SSL2, type为1
type=1;
}
}
else if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv3))
{
// 次版本号表明客户端是SSLv3
s->version=SSL3_VERSION;
/* type=2; */
s->state=SSL23_ST_SR_CLNT_HELLO_B;
}
else if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv2))
type=1;
}
}
else if ((p[0] == SSL3_RT_HANDSHAKE) &&
// p[1]为SSL3主版本号
(p[1] == SSL3_VERSION_MAJOR) &&
// p[5]为消息类型
(p[5] == SSL3_MT_CLIENT_HELLO) &&
// p[3],p[4]为握手部分长度，如果只是记录头部分，长度小于5，
((p[3] == 0 && p[4] < 5 /* silly record length? */)
// p[9]是客户端主版本号
|| (p[9] == p[1])))
{
/*
* SSLv3 or tls1 header
*/
// 主版本为SSL3
v[0]=p[1]; /* major version (= SSL3_VERSION_MAJOR) */
/* We must look at client_version inside the Client Hello message
* to get the correct minor version.
* However if we have only a pathologically small fragment of the
* Client Hello message, this would be difficult, and we'd have
* to read more records to find out.
* No known SSL 3.0 client fragments ClientHello like this,
* so we simply assume TLS 1.0 to avoid protocol version downgrade
* attacks. */
if (p[3] == 0 && p[4] < 6)
{
// 如果握手长度小于6认为就是TLS1
#if 0
SSLerr(SSL_F_SSL23_GET_CLIENT_HELLO,SSL_R_RECORD_TOO_SMALL);
goto err;
#else
v[1] = TLS1_VERSION_MINOR;
#endif
}
else
v[1]=p[10]; /* minor version according to client_version */
if (v[1] >= TLS1_VERSION_MINOR)
{
// 客户端为TLS1.0，按上面相同的方法设置服务器端的版本
// 注意这时的type设置为3
if (!(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1))
{
s->version=TLS1_VERSION;
type=3;
}
else if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv3))
{
s->version=SSL3_VERSION;
type=3;
}
}
else
{
/* client requests SSL 3.0 */
// 客户端为SSL3，设置服务器段SSL版本
// type为3
if (!(s->options & SSL_OP_NO_SSLv3))
{
s->version=SSL3_VERSION;
type=3;
}
else if (!(s->options & SSL_OP_NO_TLSv1))
{
/* we won't be able to use TLS of course,
* but this will send an appropriate alert */
s->version=TLS1_VERSION;
type=3;
}
}
}
else if ((strncmp("GET ", (char *)p,4) == 0) ||
(strncmp("POST ",(char *)p,5) == 0) ||
(strncmp("HEAD ",(char *)p,5) == 0) ||
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