Python 使用 TLSv1.2 和前向保密粘贴 SSL 服务器

Python Paste SSL server with TLSv1.2 and Forward Secrecy

对于 Mac OS X 上的 Python 应用程序,我需要设置一个带有 TLSv1.2、前向保密且没有 RC4 密码的 HTTPS 服务器。使用 Paste 和 pyOpenSSL 我编写了以下代码:

from paste import httpserver
from OpenSSL import SSL

context = SSL.Context(SSL.SSLv23_METHOD)
context.use_privatekey_file("/Path/to/my/private.key")
context.use_certificate_chain_file("/Path/to/my/chain-cert.pem")
context.set_options(SSL.OP_NO_SSLv2)
context.set_options(SSL.OP_NO_SSLv3)
context.set_options(SSL.OP_SINGLE_DH_USE)
context.set_cipher_list("EECDH+ECDSA+AESGCM:EECDH+aRSA+AESGCM:EECDH+ECDSA+SHA384:EECDH+ECDSA+SHA256:EECDH+aRSA+SHA384:EECDH+aRSA+SHA256:EECDH:EDH+aRSA:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4")
logger.debug("OPENSSL version: %s" % SSL.SSLeay_version(SSL.SSLEAY_VERSION))

httpserver.serve(app_logged, host=http_host, port=http_port, server_version=server_version, ssl_context=context, use_threadpool=True, threadpool_workers=15, request_queue_size=5)

但是 Safari、Chrome 和 OpenSSL 客户端无法连接到我的服务器,出现错误“没有共享密码”。那么,我做错了什么?

注意:Python (2.7.6) 和 OpenSSL (0.9.8) 的默认 OS X 版本与 TLSv1.2 不兼容,所以我不得不从源代码编译 OpenSSL 1.0.2 和 Python 2.7.10。

如果我检查我的 OpenSSL 密码列表,它会给我这个:

$ /usr/local/bin/openssl ciphers -V 'EECDH+ECDSA+AESGCM:EECDH+aRSA+AESGCM:EECDH+ECDSA+SHA384:EECDH+ECDSA+SHA256:EECDH+aRSA+SHA384:EECDH+aRSA+SHA256:EECDH:EDH+aRSA:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4'
0xC0,0x2C - ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384 TLSv1.2 Kx=ECDH     Au=ECDSA Enc=AESGCM(256) Mac=AEAD
0xC0,0x2B - ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256 TLSv1.2 Kx=ECDH     Au=ECDSA Enc=AESGCM(128) Mac=AEAD
0xC0,0x30 - ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384 TLSv1.2 Kx=ECDH     Au=RSA  Enc=AESGCM(256) Mac=AEAD
0xC0,0x2F - ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256 TLSv1.2 Kx=ECDH     Au=RSA  Enc=AESGCM(128) Mac=AEAD
0xC0,0x24 - ECDHE-ECDSA-AES256-SHA384 TLSv1.2 Kx=ECDH     Au=ECDSA Enc=AES(256)  Mac=SHA384
0xC0,0x23 - ECDHE-ECDSA-AES128-SHA256 TLSv1.2 Kx=ECDH     Au=ECDSA Enc=AES(128)  Mac=SHA256
0xC0,0x28 - ECDHE-RSA-AES256-SHA384 TLSv1.2 Kx=ECDH     Au=RSA  Enc=AES(256)  Mac=SHA384
0xC0,0x27 - ECDHE-RSA-AES128-SHA256 TLSv1.2 Kx=ECDH     Au=RSA  Enc=AES(128)  Mac=SHA256
0xC0,0x14 - ECDHE-RSA-AES256-SHA    SSLv3 Kx=ECDH     Au=RSA  Enc=AES(256)  Mac=SHA1
0xC0,0x0A - ECDHE-ECDSA-AES256-SHA  SSLv3 Kx=ECDH     Au=ECDSA Enc=AES(256)  Mac=SHA1
0xC0,0x13 - ECDHE-RSA-AES128-SHA    SSLv3 Kx=ECDH     Au=RSA  Enc=AES(128)  Mac=SHA1
0xC0,0x09 - ECDHE-ECDSA-AES128-SHA  SSLv3 Kx=ECDH     Au=ECDSA Enc=AES(128)  Mac=SHA1
0x00,0x9F - DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384 TLSv1.2 Kx=DH       Au=RSA  Enc=AESGCM(256) Mac=AEAD
0x00,0x6B - DHE-RSA-AES256-SHA256   TLSv1.2 Kx=DH       Au=RSA  Enc=AES(256)  Mac=SHA256
0x00,0x39 - DHE-RSA-AES256-SHA      SSLv3 Kx=DH       Au=RSA  Enc=AES(256)  Mac=SHA1
0x00,0x88 - DHE-RSA-CAMELLIA256-SHA SSLv3 Kx=DH       Au=RSA  Enc=Camellia(256) Mac=SHA1
0x00,0x9E - DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256 TLSv1.2 Kx=DH       Au=RSA  Enc=AESGCM(128) Mac=AEAD
0x00,0x67 - DHE-RSA-AES128-SHA256   TLSv1.2 Kx=DH       Au=RSA  Enc=AES(128)  Mac=SHA256
0x00,0x33 - DHE-RSA-AES128-SHA      SSLv3 Kx=DH       Au=RSA  Enc=AES(128)  Mac=SHA1
0x00,0x9A - DHE-RSA-SEED-SHA        SSLv3 Kx=DH       Au=RSA  Enc=SEED(128) Mac=SHA1
0x00,0x45 - DHE-RSA-CAMELLIA128-SHA SSLv3 Kx=DH       Au=RSA  Enc=Camellia(128) Mac=SHA1

我知道 Safari 8 与密码 "ECDHE-RSA-AES128-SHA256" 兼容,所以为什么我有 'no shared cipher' 错误?

$ /usr/local/bin/openssl s_client -connect 192.168.0.17:4443 -tls1_2
CONNECTED(00000003)
140735274361680:error:14094410:SSL routines:ssl3_read_bytes:sslv3 alert handshake failure:s3_pkt.c:1472:SSL alert number 40
140735274361680:error:1409E0E5:SSL routines:ssl3_write_bytes:ssl handshake failure:s3_pkt.c:656:
---
no peer certificate available
---
No client certificate CA names sent
---
SSL handshake has read 7 bytes and written 0 bytes
---
New, (NONE), Cipher is (NONE)
Secure Renegotiation IS NOT supported
Compression: NONE
Expansion: NONE
No ALPN negotiated
SSL-Session:
Protocol  : TLSv1.2
Cipher    : 0000
Session-ID:
Session-ID-ctx:
Master-Key:
Key-Arg   : None
PSK identity: None
PSK identity hint: None
SRP username: None
Start Time: 1439975452
Timeout   : 7200 (sec)
Verify return code: 0 (ok)
---

备选方案: 如果我将密码列表更改为

context.set_cipher_list("HIGH:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4:@STRENGTH")

它有效,浏览器和 openssl 客户端能够使用协议 TLSv1.2 上的密码 'AES256-GCM-SHA384' 建立安全连接,但它不是 ECDHE 密码(因此没有前向保密)。

编辑正确答案:

对于DH密码,您需要一个PEM格式的DH参数文件,您可以使用以下命令生成一个:

$ /usr/local/bin/openssl dhparam 2048 -out dhparams.pem

对于 ECDHE 密码,您需要为 SSL 上下文设置椭圆曲线。您可以使用 pyOpenSSL 检索系统上的可用曲线:

OpenSSL.crypto.get_elliptic_curves()

这给了我们以下正确的 python 代码:

from paste import httpserver
from OpenSSL import SSL
from OpenSSL import crypto

context = SSL.Context(SSL.SSLv23_METHOD)
context.use_privatekey_file("/Path/to/my/private.key")
context.use_certificate_chain_file("/Path/to/my/chain-cert.pem")
context.load_tmp_dh("/Path/to/my/dhparams.pem")
context.set_tmp_ecdh(crypto.get_elliptic_curve("prime256v1"))
context.set_options(SSL.OP_NO_SSLv2)
context.set_options(SSL.OP_NO_SSLv3)
context.set_options(SSL.OP_SINGLE_DH_USE)
context.set_cipher_list("EECDH+ECDSA+AESGCM:EECDH+aRSA+AESGCM:EECDH+ECDSA+SHA384:EECDH+ECDSA+SHA256:EECDH+aRSA+SHA384:EECDH+aRSA+SHA256:EECDH:EDH+aRSA:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4")
logger.debug("OPENSSL version: %s" % SSL.SSLeay_version(SSL.SSLEAY_VERSION))

httpserver.serve(app_logged, host=http_host, port=http_port, server_version=server_version, ssl_context=context, use_threadpool=True, threadpool_workers=15, request_queue_size=5)

要支持 DH 密码 (DHE-RSA-...),您需要有一个 DH 参数文件并指定它:

 context.load_tmp_dh("dhparams.pem")

要创建这样的文件,您可以使用 OpenSSL

 openssl dhparam -out dhparams.pem 2048

要支持 ECDH 密码,您需要指定应使用的曲线。我没有支持它的 pyOpenSSL 版本,但根据 documentation 它应该是

context.set_tmp_ecdh( OpenSSL.crypto.get_elliptic_curve( "prime256v1" ))

我会把它留在这里,因为它也适用于内置库。

import ssl
from socket import *

context = ssl.create_default_context()
context.set_ciphers('ECDHE+AESGCM:!ECDSA')
context.load_dh_params("dhparams.pem")
context.set_ecdh_curve("prime256v1")

sock = socket()
sock.connect(('hostname', 443))
sock = context.wrap_socket(sock, server_side=False, server_hostname='hostname')

由于上面的回答和问题是关于 pyOpenSSL,我知道这可能不是 100% 正确的球场。

但是在搜索了一下为什么我得到 ssl.SSLError: [SSL: SSLV3_ALERT_HANDSHAKE_FAILURE] sslv3 alert handshake failure (_ssl.c:1045) 却没有任何细节来说明为什么会这样之后,这个 post 挽救了我的一天..但我也认为这是可能的本机通过 ssl(我敢肯定,可能使用 OpenSSL 但仍然认为这在这里可能有用)。