SSL的间歇性问题，使用Boost / Asio

Question

问题：

我看到间歇性问题导致SSL连接被丢弃。我能够在我的测试环境中重现这个问题（50k调用中有1个失败）。我正在测试的软件是SMTP / POP3 / IMAP服务器。

在SMTP客户端和服务器之间来回发送几条命令后，成功执行握手后，SSL连接将被删除。

我的服务器软件（在Windows上运行）使用以下方式编写：

• 提升：1.56.0
• OpenSSL：1.0.1j

客户端应用程序使用.NET3.5，SslStream

编写

该应用程序与HTTP Server 3 in the Boost examples

非常相似

我正在制作的电话如下：

boost::asio::async_read_until(ssl_socket_, receive_buffer_, delimitor, strand_.wrap(AsyncReadCompletedFunction));

在AsyncReadCompletedFunction中，错误包含以下内容：

• error_code :: value = 67567722
• error_code :: message =块类型不是01

有时错误是：

• error_code :: value = 67530866
• error_code :: message = padding check failed

或者：

• error_code :: value = 336265225
• error_code :: message = PEM lib

这些错误由OpenSSL设置。

隔离

1. 当将调用io_service :: run（）的线程数从15减少到1时，问题就会消失。
2. 我没有看到非SSL连接的问题。

3. 我已经确保所有对Asio的调用都经过了一次。对async_write / async_read的调用和完成处理程序都在一个strand中执行，如下所示。

   std::shared_ptr<TCPConnection> shared_this = shared_from_this();
   
   strand_.post([AsyncWriteCompletedFunction, send_buffer_, shared_this]
   {
           boost::asio::async_write (shared_this->ssl_socket_, send_buffer_, shared_this->strand_.wrap(AsyncWriteCompletedFunction));
   });
   

4. 我测试了多个变体，例如只是将处理程序包装在一个链中，而只是在一个链中调用boost :: asio :: async_write。

5. 为了进行测试，我介绍了一个recursive_mutex，我在做任何事情之前放置了一个scoped_lock。连接类中的所有方法都是通过获取此锁来开始的，因此没有两个方法同时执行。

6. 我已经在我的方法中引入了同步日志记录文件，并确认没有重叠的读/写调用：

   2014-12-01 13:12:45.362: Session 2254, Starting AsyncWrite - Call to boost::asio::async_write
   2014-12-01 13:12:45.362: Session 2254, AsyncWriteCompleted - Write completion handler called
   2014-12-01 13:12:45.362: Session 2254, Starting AsyncRead - Call to boost::asio::async_read
   2014-12-01 13:12:45.362: Session 2254, AsyncReadCompleted - Read completion handler called, with error:
           The read operation failed. Bytes transferred: 0 Remote IP: 127.0.0.1, Session: 2254, Code: 67567722, Message: block type is not 01
   

7. 我认为这可能是我用来运行测试的客户端中的错误。但它是单线程的，并使用具有同步调用的循环实现。我已经仔细检查了.NET Framework 3.5中SslStream类的文档，但是也看不到任何错误（客户端代码非常简单）。

测试在Windows XP Service Pack 3上运行。我正在其他操作系统上运行测试：es，但到目前为止，我没有看到那里。

编辑1：

我已经安装了Wireshark来跟踪SMTP流量。我看到以下内容：

1. 握手成功完成。
2. 服务器发送欢迎信息（“220 HI ESMTP”）
3. 客户端发送命令EHLO test
4. 服务器使用其支持的命令进行响应
5. 客户端发送命令AUTH LOGIN
6. 服务器请求用户名
7. 客户端发送用户名。这是最后的第二行。
8. 服务器断开客户端连接。 （RST）。

查看服务器日志时，我可以看到服务器从未收到过步骤7中发送的客户端用户名。 async_read操作已完成，并且调用了完成处理程序，错误代码为336265225：PEM lib“

我已经没有想法进行测试了。有人建议应该尝试什么？

Answer 1

此问题是由Asio SSL实施中的错误引起的。向Asio Github issue tracker报告了它。

当OpenSSL发生错误时，会将错误代码推送到队列中。单次调用OpenSSL可能会导致多个错误代码被推送到队列。例如，OpenSSL中的低级组件可能会将一个错误推送到队列，而另一个更高级别的组件可能会推送另一个错误。 （它可以被视为一堆错误）。

这些队列链接到该线程。在Windows的Asio imlplementation中，这是使用thread-id（int）完成的。所以每个线程都有自己的包含错误的队列。

Asio执行SSL功能后，只会从队列中删除第一个错误。如果已将多个项目推送到队列，则剩余的项目将被留下。这样做的结果是，当Asio稍后调用SSL函数并检查队列时，它可能会从上一个操作中获取错误，并认为当前操作已出现故障，即使它没有。

有时当Asio调用OpenSSL时，它会先清除队列。例如，函数add_certificate_authority通过执行:: ERR_clear_error（）开始。似乎其他人有同样的问题并声称这是正确的解决方案。但是Asio中的其他功能，例如async_read不会这样做。

运行我的测试套件时发现了我的问题。测试套件包含许多测试错误处理的测试，例如通过向SSL服务器发送无效数据，尝试使用密码无效的私钥等等，以及这里开始的乐趣： / p>

我的测试套件会触发代码：

 context.set_password_callback(callbackfunc)
 context.use_private_key_file(myfile, boost::asio::ssl::context::pem)

回调函数将返回错误的密码（以测试是否正确处理）。 use_private_key_file将调用SSL_CTX_use_PrivateKey_file，将两个错误推送到队列。但asios实现use_private_key_file只删除第一项。 use_private_key_file正确地向我的应用程序代码报告错误。

我的应用程序代码检测到这一点，并触发重新启动服务组件（清理，重新启动线程等）。实际的Windows进程将继续运行。

一段时间后，当我调用async_read时，该调用可能恰好在一个线程上执行，该线程与我在一小时前调用use_private_key_file的线程具有相同的ID。它是真正不同的线程（原始线程终止），但它们碰巧具有相同的Thread-Id。在Asio调用SSL_read之后，它将检查错误队列中当前线程id并检索先前在use_private_key_file调用中报告的错误。

这就是async_read如何成功但仍然失败，错误指的是完全不同的东西。