我需要一些有关OpenSSL BIO的常规信息。对它的某种介绍。什么是OpenSSL BIO？它的总体思路是什么？我知道这是某种用于输入/输出的API。但是，例如，它与stdio或套接字API有何不同？
我知道有源，接收和过滤BIO。什么是过滤器BIO？什么是源BIO？什么是接收器BIO？
据说过滤器BIO用于处理数据。如何使用过滤器BIO处理数据？我如何通过它运行数据？我是否需要使用BIO_write函数将数据馈送到过滤器BIO并使用BIO_read函数来获取处理后的数据？
为什么在OpenSSL中根本需要BIO？使用OpenSSL编程时如何使用它们？有例子吗？
OpenSSL提供哪些BIO？您能否提供一些BIO的例子并说明它们之间的区别？
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什么是OpenSSL BIO？
OpenSSL BIO是提供输入/输出相关功能的API。
其总体思路是什么？与stdio API或套接字API有何不同？
第一个想法是，它不是用于某些特定类型的IO（例如，用于文件或网络）的API。它是用于各种类型的能够进行输入/输出操作的实体的通用API。它类似于具有纯虚函数的C ++抽象类。您仅使用单个接口，但是行为因所使用的特定BIO对象而异。例如，它可以是套接字对象或文件对象。如果将BIO_write函数与套接字对象一起使用，则数据将通过网络发送。如果您将BIO_write函数与文件对象一起使用，则数据将被写入文件。
OpenSSL BIO API背后的第二个想法是BIO对象可以堆叠在一起成为单个线性链。它允许在将数据发送到最终输出（接收器）之前或从初始输入（源）读取数据之后，通过不同的过滤器处理数据。过滤器也是BIO对象。
什么是过滤器BIO？什么是源BIO？什么是接收器BIO？
OpenSSL筛选器BIO是一个BIO，它获取数据，对其进行处理并将其传递给另一个BIO。
OpenSSL源BIO是一种BIO，它不会从另一个BIO接收数据，而是从其他地方（从文件，网络等）获取数据。
OpenSSL接收器BIO是不会将数据传递到另一个BIO而是将其传输到其他地方（文件，网络等）的BIO。
关于源BIO和接收BIO，没有特定的源BIO，也没有特定的接收BIO，只有“源-接收” BIO。作为源BIO的BIO也是宿BIO。例如，套接字BIO同时是源BIO和宿BIO。将数据写入套接字BIO时，该BIO充当接收器。从套接字BIO读取数据时，BIO会作为源。源宿BIO始终是BIO链的终结部分。这不同于通常的数据处理管道，在常规数据处理管道中，源是管道的开始，而接收器是管道的结束。
如何通过过滤器BIO运行数据？我是否需要使用
BIO_write函数将数据馈送到过滤器BIO并使用BIO_read函数来获取处理后的数据？
如果使用BIO_write函数将数据放入过滤器，则仅通过在BIO上调用BIO_read函数就无法获取处理后的数据。筛选器BIO的工作方式不同。过滤器BIO可以避免将处理后的数据存储在缓冲器中。它可能只使用输入数据，进行处理，然后立即使用与将数据放入BIO相同的BIO_write函数将其传递到链中的下一个BIO。接下来，下一个BIO可能会在处理后将数据写入链中的下一个BIO。如果某些BIO将数据存储在其内部缓冲区中（如果没有足够的数据来为下一个BIO生成输出），或者该数据到达接收器，则该过程将停止。
如果您只需要通过过滤器BIO运行数据而无需通过网络发送数据或不将其写入文件，则可以将过滤器BIO附加到OpenSSL内存BIO（即，建立以下链：filter bio <-> memory bio） 。内存BIO是源－接收器BIO，但它不会将数据发送到任何地方，而只是将数据存储在内存缓冲区中。将数据写入过滤器BIO之后，数据将被写入存储器BIO，并将其存储在存储器缓冲区中。内存BIO具有特殊的接口，可直接从缓冲区获取数据（尽管您可以使用BIO_read来获取已写入内存BIO的数据，请参见下文）。
从过滤器中读取BIO的工作方式相反。如果您请求从过滤器BIO读取数据，则过滤器BIO可能又请求从链中的下一个BIO读取数据。如果某个BIO具有足够的缓冲数据要返回，或者该过程到达了源BIO，则该过程停止。对过滤器BIO上的BIO_read函数的单次调用可能导致对过滤器BIO中的BIO_read函数的多次调用，以从下一个BIO获取数据。过滤器BIO将继续调用BIO_read，直到获得足够的数据以生成处理结果为止。
如果链的源宿BIO以非阻塞模式工作，则情况会更加复杂。例如，使用非阻塞套接字或使用内存BIO（内存BIO本质上是非阻塞的）。
还请注意，与写入该BIO时所做的处理相比，从过滤器BIO进行读取确实会逆转数据处理。例如，如果使用密码BIO，则对BIO进行写入将对已写入的数据进行加密，但是从该BIO进行读取将对输入数据进行解密。这样可以建立这样的链：your code <-> cipher BIO <-> socket BIO。您将未加密的数据写入密码BIO，该密码对其进行加密并将其发送到套接字。当您从密码BIO中读取时，它首先会从套接字获取加密的数据，然后将其解密并返回未加密的数据给您。这使您可以通过网络设置加密通道。您只需使用BIO_write和BIO_read，所有加密/解密操作都是由BIO链自动完成的。
通常，BIO链如下图所示：
/------\ /--------\ /---------\ /-------------\
| your | -- BIO_write -> | filter | -- BIO_write -> | another | -- BIO_write -> | source/sink |
| | | | | filter | | |
| code | <- BIO_read -- | BIO | <- BIO_read -- | BIO | <- BIO_read -- | BIO |
\------/ \--------/ \---------/ \-------------/
为什么OpenSSL中需要BIO？使用OpenSSL编程时如何使用它们？有例子吗？
在运行SSL / TLS协议时，OpenSSL使用BIO与远程端进行通信。 SSL_set_bio函数用于设置BIO，以在SSL / TLS链接的具体实例中进行通信。例如，您可以使用套接字BIO通过网络连接运行SSL / TLS协议。但是您也可以开发自己的BIO（是可能的），或使用内存BIO通过自己的链接类型运行SSL / TLS协议。
您还可以将SSL / TLS链接的实例包装为BIO本身（BIO_f_ssl）。在SSL BIO上调用BIO_write将导致调用SSL_write。呼叫BIO_read将导致呼叫SSL_read。
尽管SSL BIO是过滤器BIO，但与其他过滤器BIO有所不同。在SSL BIO上调用BIO_write可能会导致链中下一个BIO上同时发生BIO_read和BIO_write调用。因为SSL_write（在SSL BIO的BIO_write内部使用）不仅发送数据，而且还提供运行的SSL / TLS协议，这可能需要双方之间进行多个数据交换步骤才能进行某些协商。 SSL BIO的BIO_read也是如此。这就是SSL BIO与普通过滤器BIO的不同之处。
还请注意，您不需要使用SSL BIO。您仍然可以直接使用SSL_read和SSL_write。
OpenSSL提供哪些BIO？您能否提供一些BIO的例子并说明它们之间的区别？
以下是OpenSSL提供的源库BIO的示例：
BIO_s_file）。它是stdio的FILE*对象的包装。它用于写入和读取文件。BIO_s_fd）。它与文件BIO相似，但可用于POSIX文件描述符而不是stdio文件。BIO_s_socket）。它是POSIX套接字的包装。它用于通过网络进行通信。BIO_s_null）。它类似于POSIX系统中的/dev/null设备。写入此BIO只会丢弃数据，读取该数据会导致EOF（文件结尾）。BIO_s_mem）。本质上，这是一个环回BIO。从这种类型的BIO读取将返回先前写入BIO的数据。但是，也可以通过调用特定于此类型BIO的函数（每种类型的BIO都具有特定于此类型的BIO的函数）从内部缓冲区中提取数据（或将数据放置到内部缓冲区中）。
BIO_s_bio）。它是一个类似管道的生物。可以创建一对这样的BIO。写入该对中的一个BIO的数据将被放置以读取该对中的第二个BIO。反之亦然。它类似于内存BIO，但是内存BIO将数据放置到其自身中，而管道BIO将数据放置到与之配对的BIO中。有关BIO_s_mem和BIO_s_bio之间相似性的一些信息，可以在这里找到：OpenSSL “BIO_s_mem” VS “BIO_s_bio”。
这是过滤器BIO的示例：
BIO_f_base64）。 BIO_write通过此BIO将数据编码为base64格式。 BIO_read通过此BIO解码base64格式的数据。BIO_f_cipher）。它加密/解密通过它的数据。可以使用不同的密码算法。BIO_f_md）。它不会修改通过它的数据。它仅计算流经其中的数据摘要，而数据本身保持不变。可以使用不同的摘要计算算法。可以使用特殊功能来检索计算出的摘要。BIO_f_buffer）。它也不会更改通过它的数据。写入该BIO的数据被缓冲，因此并非每次对该BIO的写入操作都会导致将数据写入下一个BIO。至于阅读，情况类似。这样可以减少位于缓冲IO后面的BIO上的IO操作数量。BIO_f_ssl）。上面已经描述了这种类型的BIO。它将SSL链接包装在其中。