Асинхронный сокет с TLS / SSL

Question

Я видел примеры программ на MSDN: Asynchronous Socket, как показано ниже.Я пробовал программу и работает нормально.Возможно ли изменить асинхронный сокет для поддержки TLS / SSL?Как это сделать?

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;

// State object for reading client data asynchronously
public class StateObject {
    // Client  socket.
    public Socket workSocket = null;

    // Size of receive buffer.
    public const int BufferSize = 1024;

    // Receive buffer.
    public byte[] buffer = new byte[BufferSize];

    // Received data string.
    public StringBuilder sb = new StringBuilder();  
}

public class AsynchronousSocketListener {
    // Thread signal.
    public static ManualResetEvent allDone = new ManualResetEvent(false);

    public static void StartListening() {
        // Data buffer for incoming data.
        byte[] bytes = new Byte[1024];

        // Establish the local endpoint for the socket.
        // The DNS name of the computer
        // running the listener is "host.contoso.com".
        IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve(Dns.GetHostName());
        IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];
        IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 11000);

        // Create a TCP/IP socket.
        Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,
        SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp );

        // Bind the socket to the local endpoint and listen for incoming connections.
        try {
            listener.Bind(localEndPoint);
            listener.Listen(100);

            while (true) {
                // Set the event to nonsignaled state.
                allDone.Reset();

                // Start an asynchronous socket to listen for connections.
                Console.WriteLine("Waiting for a connection...");

                listener.BeginAccept(new AsyncCallback(AcceptCallback), listener );

                // Wait until a connection is made before continuing.
                allDone.WaitOne();
            }
        } 
        catch (Exception e) {
            Console.WriteLine(e.ToString());
        }

        Console.WriteLine("\nPress ENTER to continue...");
        Console.Read();    
    }

    public static void AcceptCallback(IAsyncResult ar) {
        // Signal the main thread to continue.
        allDone.Set();

        // Get the socket that handles the client request.
        Socket listener = (Socket) ar.AsyncState;
        Socket handler = listener.EndAccept(ar);

        // Create the state object.
        StateObject state = new StateObject();
        state.workSocket = handler;
        handler.BeginReceive( state.buffer, 0, StateObject.BufferSize, 0,
        new AsyncCallback(ReadCallback), state);
    }

    public static void ReadCallback(IAsyncResult ar) {
        String content = String.Empty;

        // Retrieve the state object and the handler socket
        // from the asynchronous state object.
        StateObject state = (StateObject) ar.AsyncState;
        Socket handler = state.workSocket;

        // Read data from the client socket. 
        int bytesRead = handler.EndReceive(ar);

        if (bytesRead > 0) {
            // There  might be more data, so store the data received so far.
            state.sb.Append(Encoding.ASCII.GetString(
            state.buffer,0,bytesRead));

            // Check for end-of-file tag. If it is not there, read 
            // more data.
            content = state.sb.ToString();
            if (content.IndexOf("<EOF>") > -1) {
                // All the data has been read from the 
                // client. Display it on the console.
                Console.WriteLine("Read {0} bytes from socket. \n Data : {1}",
                content.Length, content );
                // Echo the data back to the client.
                Send(handler, content);
            } 
            else {
                // Not all data received. Get more.
                handler.BeginReceive(state.buffer, 0, StateObject.BufferSize, 0,
                new AsyncCallback(ReadCallback), state);
            }
        }
    }

    private static void Send(Socket handler, String data) {
        // Convert the string data to byte data using ASCII encoding.
        byte[] byteData = Encoding.ASCII.GetBytes(data);

        // Begin sending the data to the remote device.
        handler.BeginSend(byteData, 0, byteData.Length, 0,
        new AsyncCallback(SendCallback), handler);
    }

    private static void SendCallback(IAsyncResult ar) {
        try {
            // Retrieve the socket from the state object.
            Socket handler = (Socket) ar.AsyncState;

            // Complete sending the data to the remote device.
            int bytesSent = handler.EndSend(ar);
            Console.WriteLine("Sent {0} bytes to client.", bytesSent);

            handler.Shutdown(SocketShutdown.Both);
            handler.Close();

        } 
        catch (Exception e) {
            Console.WriteLine(e.ToString());
        }
    }


    public static int Main(String[] args) {
        StartListening();
        return 0;
    }
}

Answer 1

Не уверен, как это сделать в C #, но это можно сделать в Java, используя SSLEngine.Этот API обычно считается довольно сложным для программирования.Так что, да, возможно использовать асинхронные сокеты для SSL / TLS, но я не уверен, какой будет эквивалент SSLEngine в Java.Возможно, есть другой (лучший?) API для этого в C #.

Есть несколько проблем, с которыми вы почти неизбежно столкнетесь на этом пути (основываясь на опыте Java, но это применимо аналогичным образом в C #):

В то время как SSLSocket s, как правило, справляются со своей задачей, ведя себя подобно обычным Socket s, существуют небольшие крайние случаи из-за природы SSL / TLS.Влияние этих различий еще более важно при асинхронном вводе / выводе.Некоторые из этих проблем описаны в этом (довольно длинном) ответе на "Правильное закрытие SSLSocket" (в Java) .

Кроме того, некоторые поведения SSL / TLS уже плохо определены суважение к прикладному уровню, и немного запутаться с асинхронным поведением.Я имею в виду пересмотр сертификата клиента (или пересмотр в целом) в виду.Используя SSL / TLS, любая из сторон может в принципе инициировать повторное согласование.Это делается, например, если вы защищаете только один каталог с клиентскими сертификатами в Apache Httpd или если только часть веб-приложения требует CLIENT-CERT в контейнере Java.При использовании проверки подлинности на основе сертификата клиента даже IIS по умолчанию использует повторное включение.Это состоит из второго рукопожатия во время соединения SSL / TLS (фактически, чтобы получить больше информации от клиента здесь: его клиент-сертификат).

Когда это работает (обычно с блокированием ввода / вывода), трафиквыглядит следующим образом (здесь слои SSL и HTTP):

C->S SSL Client Hello
S->C SSL Server Hello, Certificate, Server Hello Done
C->S SSL Client Key Exchange, Change Cipher Spec, Finished
S->C SSL Change Cipher Spec
(then encrypted)
C->S SSL Finished
C->S HTTP GET /.../
S->C SSL Hello Request
C->S SSL Client Hello
S->C SSL Server Hello, Certificate, Certificate Request, Server Hello Done
C->S SSL Certificate, Client Key Exchange, Certificate Verify, Change Cipher
Spec, Finished
S->C SSL Change Cipher Spec
C->S SSL Finished
S->C HTTP 200 OK

Повторное согласование в асинхронном режиме довольно сложно, поскольку повторное согласование должно применяться к обеим сторонам трафика нав то же время.Следовательно, базовые свойства сеанса SSL / TLS могут измениться во время его использования прикладным уровнем (который обычно не обрабатывает это).Одна сторона все еще может отправлять данные, предполагая определенные настройки SSL / TLS, в то время как происходит повторное согласование, затрагивая тем самым обе стороны.

Реализация всего этого может быть трудной, как показано в этой проблеме Grizzly, например.

Answer 2

Ну, я сам искал ответ для поддержки TLS / SSL через сокеты tcp / ip, используя C #, и перебрал , используя Stream Sockets

Answer 3

В .NET используйте класс SslStream.В нем есть все, что нужно для создания SSL-клиентов / серверов в .NET.Очень легко интегрировать.Работает со всеми версиями .NET.

Answer 4

Прямая связь через сокет работает на уровне модели Session OSI. TLS и SSL работают на уровне Presentation (, что выше сеанса ). Так что нет, AFAIK, вы не можете использовать сокеты напрямую и иметь уровень безопасности SSL или TLS.

Проверьте модель OSI