Feat: One-way TLS transport for the MFC server

Add optional one-way TLS to the MFC server (server/2015Remote) so the device
port can serve both TLS clients and legacy plaintext clients on the same port,
mirroring the Go server.

Server: on a connection's first bytes, sniff for a TLS ClientHello (0x16 0x03
+ handshake type 0x01). When [tls] Enabled=1 and the identity loads, hand the
socket to a short-lived blocking handshake thread (Option A) running Schannel
AcceptSecurityContext, then decrypt on recv and encrypt on send; plaintext
connections replay the sniffed bytes straight into the existing parse path, so
the plaintext code path is otherwise unchanged. The identity is loaded once
from [tls] CertPath/KeyPath as PEM + CNG (PKCS#8) — the same key pair the Go
server uses — and a missing [tls] section, an empty value, or a load failure
leaves plaintext serving intact and fail-closes any TLS ClientHello.

Also fix two transport-reliability bugs that surfaced end-to-end:
- send path: encrypt only the freshly appended plaintext tail and post a
  single IOWrite wake-up guarded by a bSendPending flag, so back-to-back small
  sends (terminal resize -> COMMAND_NEXT -> resize) no longer run concurrent
  WSASends over the same mutable buffer (client saw DecryptMessage failures,
  with WSAGetLastError() = 6001 / ERROR_DECRYPTION_FAILED);
- client Recv: keep the handshake's unconsumed tail bytes in m_raw and drain
  them before the next recv, and log the real SECURITY_STATUS on
  DecryptMessage failure instead of the stale Winsock error.

Co-Authored-By: deepseek-v4-pro
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yuanyuanxianganddeepseek-v4-pro committed 2026-10-15 13:48:27 +02:00
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+1290 -30

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+2 -1
View File
@@ -665,7 +665,8 @@ VOID IOCPClient::OnServerReceiving(CBuffer* m_CompressedBuffer, char* szBuffer,
for (int i = 0; i < 16 && i < (int)bufLen; ++i) {
char tmp[12]; sprintf(tmp, "%02X ", (unsigned char)src[i]); buf += tmp;
}
Mprintf("[ERROR] Unknown header! this=%p bufLen=%lu, first 16 bytes: %s\n", this, bufLen, buf.c_str());
Mprintf("[ERROR] Unknown header! this=%p bufLen=%lu, first 16 bytes: %s (TlsEnabled=%d tlsReady=%d)\n",
this, bufLen, buf.c_str(), (int)TlsEnabled(), (int)m_tls.IsReady());
m_CompressedBuffer->ClearBuffer();
break;
}
+26 -12
View File
@@ -368,6 +368,11 @@ bool TlsChannel::Handshake(SOCKET sock)
return false;
}
// 握手成功后 hs 里可能残留「未消费的尾部」= 服务端 Finished 后紧跟的首条应用数据
// (TLS 记录)。若不下发,首包会被丢弃,导致随机丢包/协议错位。交给 Recv 解。
if (!hs.empty())
m_raw.insert(m_raw.end(), hs.begin(), hs.end());
if (!VerifyServerCert()) {
Mprintf("[TLS] server certificate not trusted against yama-ca.pem (fail-closed)\n");
CloseHandles();
@@ -404,14 +409,10 @@ int TlsChannel::Recv(SOCKET sock, char* out, int outLen)
char raw[16384];
for (;;) {
int r = recv(sock, raw, sizeof(raw), 0);
if (r == SOCKET_ERROR)
return SOCKET_ERROR;
if (r == 0)
return 0; // 对端关闭(此时无 pending)
m_raw.insert(m_raw.end(), (BYTE*)raw, (BYTE*)raw + r);
for (;;) {
// 优先解密 m_raw 里已缓冲的字节(握手时随 Finished 收下的首条应用数据,或上轮
// 一次 recv 到多条记录后剩下的记录)。select() 只看底层 socket,看不到这些字节,
// 若先 recv 就会把它们卡住(随机延迟/死锁/协议错位)。
while (!m_raw.empty()) {
SecBuffer bufs[4] = {
{ (ULONG)m_raw.size(), SECBUFFER_DATA, m_raw.data() },
{ 0, SECBUFFER_EMPTY, NULL },
@@ -422,11 +423,17 @@ int TlsChannel::Recv(SOCKET sock, char* out, int outLen)
SECURITY_STATUS sc = DecryptMessage(&m_ctx, &desc, 0, NULL);
if (sc == SEC_E_INCOMPLETE_MESSAGE)
break; // 记录不完整,再 recv
break; // 记录不完整,去 recv 补字节
if (sc == SEC_I_CONTEXT_EXPIRED)
return 0; // close_notify
if (sc == SEC_I_RENEGOTIATE || FAILED(sc))
if (sc == SEC_I_RENEGOTIATE || FAILED(sc)) {
// 客户端解密失败(服务端发来的密文损坏/错位)。这里只返回 SOCKET_ERROR,
// 而 WSAGetLastError() 会残留上一次 Winsock 调用的旧值(如 6001),
// 掩盖真实原因,故把真实的 SECURITY_STATUS 记下来。
Mprintf("[TLS] client DecryptMessage failed 0x%08x (raw=%u pending=%u)\n",
(unsigned)sc, (unsigned)m_raw.size(), (unsigned)m_pending.size());
return SOCKET_ERROR;
}
// 流模式 DecryptMessage 会把输入 SECBUFFER_DATA 重组为 4 段:
// bufs[0]=STREAM_HEADER(记录头+nonce)、bufs[1]=DATA(明文)、
@@ -445,9 +452,16 @@ int TlsChannel::Recv(SOCKET sock, char* out, int outLen)
m_pending.erase(m_pending.begin(), m_pending.begin() + n);
return n;
}
if (m_raw.empty())
break; // 无明文(如 alert/CCS 记录),继续 recv
// 无明文的记录(如 alert/CCS):继续循环解下一条
}
int r = recv(sock, raw, sizeof(raw), 0);
if (r == SOCKET_ERROR)
return SOCKET_ERROR;
if (r == 0)
return 0; // 对端关闭(此时无 pending,且 m_raw 已解完/为空)
m_raw.insert(m_raw.end(), (BYTE*)raw, (BYTE*)raw + r);
// 循环回顶部,解密刚收到的字节
}
}
+8 -2
View File
@@ -60,8 +60,14 @@ public:
// 前缀字节数(>0)或 SOCKET_ERROR(一个字节都没发出去时)。
int Send(SOCKET sock, const char* buf, int len);
// 是否有已解密但尚未交付给应用层的明文(供接收线程在 select 前优先消费)。
bool HasPending() const { return !m_pending.empty(); }
// 是否有待交付的数据:已解密明文(m_pending)或已缓冲但尚未解密的 TLS 记录(m_raw)。
// 供接收线程在 select 前优先消费——select 只看底层 socket,看不到 Schannel 缓冲的
// m_raw(握手时随 Finished 收下的首条应用数据、或一次 recv 到多条记录后的剩余),
// 若这里不把 m_raw 也算作「有数据」,这些字节会被 select 卡住。
bool HasPending() const { return !m_pending.empty() || !m_raw.empty(); }
// 握手是否已完成(Send/Recv 可用)。诊断用:区分「本连接已走 TLS」与「裸连接」。
bool IsReady() const { return m_ready; }
private:
void CloseHandles();
+1 -1
View File
@@ -302,7 +302,7 @@ Set-ItemProperty -Path 'HKCU:\Software\<exehash>\settings' -Name 'tls_cert' -Val
- **阶段 1(Go 服务端,本期优先)**:`Config` + `tls.Config` + `acceptLoop` 检测回放;明文路径零改动。可独立上线、独立验证——用 `openssl s_client` 或 Go 测试客户端即可联调 TLS 链路,无需真实客户端配合。
- **阶段 2(Windows 客户端)**:证书检测 + TLS 栈 + fail-closed。
- **阶段 3(MFC 服务端 `server/2015Remote`,延后)**:与 Go 服务端同款的 TLS 检测 + 解包接入。
- **阶段 3(MFC 服务端 `server/2015Remote`,延后)**:与 Go 服务端同款的 TLS 检测 + 解包接入。设计稿见 `docs/TransportTLS_MFCServer_Design.md`。
- **回滚**:服务端清空 `YAMA_TLS_CERT/KEY` 即回到纯明文;客户端删除注册表 `tls_cert` 值(或 `yama-ca.pem` 文件)即回明文。
## 12. 待定问题
+280
View File
@@ -0,0 +1,280 @@
# MFC 服务端(server/2015Remote)单向 TLS 加密设计
> 版本:v0.3 · 状态:**已实施并验证(屏幕 + 终端联调通过)** · 日期:2026-10-15
> 上游依赖:`docs/TransportTLS_Design.md`(Go 服务端 + Windows 客户端,已实现并验证)。
> 本期范围:**MFC 服务端 `server/2015Remote` 的传输层加密**(加载证书+私钥、握手、加解密、新旧客户端并存)。
> 显式排除(本次不做,但须预埋接缝):① MFC 的 MCP 式配置 UI;② 「向在线主机下发是否启用加密传输」的指令;③ 客户端运行时热切换。
>
> **已拍板的三个决策(2026-10-14,见 §12)**:
> 1. 握手采用 **方案 A(专用短命阻塞线程)**;
> 2. 身份文件采用 **PEM + CNG(`CertPath` + `KeyPath`)**,与 Go 服务端共用同一对密钥;私钥须为 **PKCS#8**;
> 3. 配置 **新建 `[tls]` 节**(`Enabled` / `CertPath` / `KeyPath`)。
>
> 需求原文(已确认):
> 1. MFC 服务端有一个类似 MCP 的配置,可选启用传输层加密;启用时需指定一对密钥(证书 + 私钥);
> 2. 启用后,可向在线主机发送「是否启用加密传输」的指令 —— **UI 与新指令属后期内容**;
> 3. **新旧客户端都须支持**:同一端口同时兼容明文(老客户端)与 TLS(新客户端)。
## 1. 目标与范围
### 目标
- MFC 服务端在同一个 TCP 端口(6543)上,按连接自动区分「明文客户端」与「TLS 客户端」,路由到各自路径。
- TLS 客户端解密后的字节流 == 同一套应用协议(flag 帧 + XOR + zstd),**协议解析/解压/解码零改动**。
- 老客户端(无 TLS 概念)行为不变、零改动。
- 服务端「启用 TLS」是**配置驱动**的:未配证书 → 纯明文;配了证书 → 新旧并存。
### 非目标(Non-goals,本次不做)
- 不做 **mTLS / 客户端证书**:单向 TLS,客户端身份仍由隧道内登录(V1 `PwdHmac` / V2 `ECDSA`)承担。
- 不做「TLS 内去掉 XOR」的二次精简(与上游设计一致,保留 XOR 换取零协议改动)。
- 不做 **UI**:不新增配置对话框、不加「启用加密」复选框、不加证书/私钥路径选择控件。
- 不做 **「向在线主机下发启用/撤销加密」指令**:不下发信任锚、不发加密开关指令、不改客户端运行时状态。
- 不做 KCP/UDP 传输(`IOCPKCPServer`)的 TLS 接入(本期只做 TCP 设备端口;KCP 另行评估)。
## 2. 现状与复用(IOCP 数据流 + 四个接缝)
MFC 服务端 TCP 接收链路:`OnAccept`(`IOCPServer.cpp:1144`)`accept` 后 `AllocateContext`(`:1289`)分配 `CONTEXT_OBJECT`,绑定 IOCP,`PostRecv`(`:1268`)投递首个 `WSARecv`(`:1278`,收进 `wsaInBuf`→`szBuffer[PACKET_LENGTH]`,`:1215`)。收满后 `HandleIO(IORead)`(`:746`)→ `OnClientReceiving`(`:892`)→ `ParseReceivedData`(`:796`)。
原始 socket 字节在整套流程里各只有**一个入口**和**一个出口**,这是 TLS 能做成「过滤器」而非「改写」的根本原因:
| 接缝 | 位置 | 作用 |
|---|---|---|
| ① 收包咽喉点 | `IOCPServer.cpp:805` `InCompressedBuffer.WriteBuffer(szBuffer, dwTrans)` | 原始字节进入协议解析的**唯一**位置(`szBuffer` 全文件仅此一处消费) |
| ② 发包咽喉点 | `IOCPServer.cpp:1000` `WSASend(...wsaOutBuffer...)` | `OutCompressedBuffer` 上行的**唯一**位置 |
| ③ 嗅探点 | `OnAccept`→`PostRecv`;`OnClientInitializing`(`:790`)现为空桩 `return TRUE` | 首次收到数据处,可挂 ClientHello 判定 |
| ④ 状态字段 | `Server.h:332` `CONTEXT_OBJECT`(`szBuffer`/`wsaInBuf`/`InCompressedBuffer`/`InDeCompressedBuffer`/`OutCompressedBuffer`/`Parser` 等,`:359-398`) | 新增 TLS 会话指针 + 标志位 |
**关键结论(本设计的基础)**:TLS 作为「透明传输包装」,加解密插在 ①② 两处,③ 做新旧分流,④ 加一个 per-connection 状态。`ParseReceivedData` 内的 `Parse`/解压/`Decode`、`WriteContextData` 内的 `Encode`/压缩/掩码,**全部不动**。这与上游 Go 服务端「`tls.Conn` 满足 `net.Conn`、parser 零改动」是同一策略(见上游 §2.3)。
## 3. 总体方案
### 3.1 按连接嗅探(与 Go 服务端同款判定)
首次收到数据后,只看 `szBuffer` 前 6 字节:
- 命中 `0x16 0x03 … 0x01`(TLS 握手记录 + TLS 版本号 + ClientHello)→ TLS 路径;
- 其它 → 明文路径(老客户端透明,一行不改)。
判据与 Go 端 `isTLSClientHello`(`0x16 0x03` 且 `b[5]==0x01`)**完全一致**,理由也一致:客户端会随机混淆魔数头(见上游 §2.1),明文前两字节可能恰为 `0x16 0x03`,但字节 5 对混淆头恒非 `0x01`,故三重判据误判率趋近于零。
### 3.2 数据路径 = 条件过滤器
```
OnAccept → PostRecv
│
首次 IORead 完成(嗅探 szBuffer[0..5])
┌─────┴─────┐
明文(其它) TLS(0x16 0x03 .. 0x01)
│ │
ParseReceivedData TLS 握手(AcceptSecurityContext)
(现状,零改动) │ 成功
│ ▼
│ 握手后:IORead → DecryptMessage → 明文 → InCompressedBuffer.WriteBuffer
│ 发送:OutCompressedBuffer → EncryptMessage → WSASend
└────────── 同一套 Parse/Encode/解压/压缩 ──────────┘
```
明文连接与握手后的 TLS 连接,下游共用同一套 `Parse`/`Encode`/解压/压缩。唯一差别是 ①② 两处各多一个 `if (tls) 加解密 else 直通` 分支。
## 4. 配置设计(含未来 UI/指令的预埋)
### 4.1 配置面(本次定键名,UI 后期加)
MFC 服务端配置走 `THIS_CFG`(`config`/`iniFile`,`GetInt`/`GetStr(section,key,default)`,见 `2015Remote.cpp:481-543` 用法)。新增 `[tls]` 节,三键(**已拍板 PEM + CNG**,见 §5.6、§12):
```ini
[tls]
Enabled = 0 ; 是否启用传输层加密(0/1)
CertPath = "" ; 服务端证书路径(PEM,-----BEGIN CERTIFICATE-----)
KeyPath = "" ; 服务端私钥路径(PEM PKCS#8,-----BEGIN PRIVATE KEY-----)
```
三键都是**短字符串路径**,不落 PEM 正文,故不受 `iniFile::GetStr` 512 字节固定缓冲限制(该限制只在「存 PEM 正文」时才成问题,客户端已为此单独绕行,见上游 §6.1)。
### 4.2 未来不返工的四条硬约束(本次预埋)
1. **配置单一访问器**:TLS 开关与身份路径只经一个中心对象 `ServerTlsIdentity` 暴露:`Load(config&)` / `IsEnabled()` / `IsReady()` / `IsLoadError()` / `Cred()`。未来 UI 改配置、指令查询「我当前是否加密态」都走这同一个入口,禁止代码里散落 `GetInt("Enabled")`。
2. **身份加载做成可重入,绝不用 `std::call_once`**:`ServerTlsIdentity::Load(config&)` 每次调用重新加载证书+私钥并重建凭据句柄。本次启动时调一次;未来「轮换证书 / 开关切换」可再调。这是对客户端 `TlsEnabled()` 用 `std::call_once` 一次读死、不可热切换(见上游 §6.1 与 `docs/tls-cert-push-revoke-deferred` 相关记忆)的**主动规避**。
3. **「我是否 TLS 就绪」是全局只读态,与每条连接的 TLS 态分开**:`ServerTlsIdentity::IsEnabled()`(全局配置态)/ `IsReady()`(身份加载成功)与 per-connection 的「该连接是否走 TLS/握手是否完成」是两个概念。未来指令/UI 只碰前者。
4. **按连接嗅探本身就是为混合上线准备的**:服务端开 TLS 后,没切换的旧主机照样明文连、已切换的走 TLS。未来「下发开启指令」只改客户端行为,服务端传输层不用动。
## 5. 服务端改动详述
### 5.1 `CONTEXT_OBJECT` 字段(`Server.h`,加 4 项)
```cpp
// 每连接传输层状态(单向 TLS,见 §5.2);跨线程(握手线程写 TLS_Ready,工作线程读)用 atomic 保序
enum ServerTlsState {
TLS_Unclassified = 0, // 尚未收到足够字节判定(缓冲 tlsPreClassify)
TLS_Plain = 1, // 明文客户端,直通现有解析路径
TLS_Handshaking = 2, // TLS 客户端,握手线程阻塞 AcceptSecurityContext 中
TLS_Ready = 3, // TLS 握手完成,收包解密 / 发包加密
};
ServerTlsSession* tls = nullptr; // 懒分配;握手完成后承载加解密状态
std::atomic<int> tlsState{ TLS_Unclassified }; // ServerTlsState
std::vector<BYTE> tlsPreClassify; // 分类前缓冲的首批字节(嗅探 ClientHello 头)
bool bSendPending = false; // 发送在途抑制(见 §5.5);受 SendLock 保护
void FreeTls(); // delete tls; tls = NULL;(定义在 ServerTlsSession.cpp,避免本头拖入 Schannel)
```
生命周期见 §5.7:`InitMember` 时复位 `tlsState`/`tlsPreClassify`/`tls`,析构 / 回收时 `FreeTls()`。
### 5.2 嗅探与预分类缓冲
首次 `IORead` 完成时(`OnClientReceiving` 开头,`ParseReceivedData` 之前)判定:
- `dwTrans >= 6`:看 `szBuffer[0..5]`,一次定死明文/TLS;
- `dwTrans < 6`(TCP 把 ClientHello 头分片,极罕见但须正确):把这 `dwTrans` 字节追加进 `tlsPreClassify`,`PostRecv` 继续收,直到攒够 6 字节再判定。判定后清空 `tlsPreClassify`。
明文连接判定后,把 `tlsPreClassify`(如有)+ 本次 `szBuffer` 一并按现状喂给 `ParseReceivedData`,保证分片字节不丢。
### 5.3 握手(已拍板方案 A)
服务端握手需 `AcceptSecurityContext`(Schannel 入站),与客户端 `InitializeSecurityContext`(出站)**不通用**,需新写。数据阶段的 `DecryptMessage`/`EncryptMessage` 是同步缓冲变换,与异步收发包天然兼容,两个方案都复用。
**方案 A:专用握手线程(阻塞式,已实施)**
- 首次 `IORead` 判定为 TLS 后,此刻 `WSARecv` 已因完成回调结束、socket 上**无 pending overlapped 操作**,可安全转交一个短命线程做阻塞握手。
- 线程内用**与客户端 `TlsChannel::Handshake` 同型的阻塞 Schannel 循环**跑 `AcceptSecurityContext`(`TlsChannel.cpp` 已证明该模式可靠),把已收到的 ClientHello 字节(`tlsPreClassify`,可能是分片)作为初始输入,后续 handshake 航程走阻塞 `recv`/`send`;握手前把 socket 切回阻塞态并设 15s 收发超时。
- 成功 → `tlsState.store(TLS_Ready)`,`PostRecv` 投递首个 `IORead`,回到 IOCP 正常流程;失败 → 关连接(fail-closed,§8)。
- 优点:复用客户端已验证的阻塞 Schannel 代码形态、状态最少;缺点:每个 TLS 连接多一个短命线程(仅在握手期间存活)。
**方案 B:异步状态机(无额外线程,更贴合 IOCP)**
- 握手由 `IORead`/`IOWrite` 完成回调推进:每次回调喂一段握手字节给 `AcceptSecurityContext`,按其返回(`SEC_I_CONTINUE_NEEDED` → 继续收/发;`SEC_E_OK` → 完成)驱动下一动作。
- 优点:无额外线程、与现有 IOCP 事件循环同构;缺点:状态管理明显更重,需把「握手待收/待发/完成」编码进 per-connection 状态。
**已拍板(2026-10-14)**:采用 **方案 A**(简单、复用客户端阻塞 Schannel 经验、风险低)。方案 B 留作后续压测发现短命线程开销不可接受时再演进;二者切换只影响 §5.3,不影响 ①②④ 的过滤器设计。
### 5.4 收包解密(接缝 ①,`ParseReceivedData` 之上)
`OnClientReceiving` 里,明文与 TLS 分叉:
```cpp
int st = ContextObject->tlsState.load(std::memory_order_acquire);
if (st == TLS_Ready) {
// 1) 把 szBuffer[0..dwTrans] 喂给 DecryptMessage,得到明文 plain、长度 n
// 2) 处理 SECBUFFER_EXTRA:多余密文留存到 tls 对象内部缓冲(m_raw),下次续解(见上游 §6.5)
// 3) plain 为空(记录分片未齐)→ PostRecv 继续收;否则 ContextObject->InCompressedBuffer.WriteBuffer(plain.data(), n);
} else {
ContextObject->InCompressedBuffer.WriteBuffer(szBuffer, dwTrans); // 现状,零改动
}
```
即 ① 从「一行直写」变成「条件分支」,明文侧原文不动。解密缓冲重组(`STREAM_HEADER/DATA/TRAILER/EXTRA` 四段布局)已在上游 §6.5 踩过坑、给出正确写法,服务端直接沿用(`ServerTlsSession::Decrypt` 内维护 `m_raw` 续解缓冲)。
### 5.5 发包加密(接缝 ②,`OnClientPreSending` 之上)
`OutCompressedBuffer` 是「可能残留上一轮未发完密文」的可变缓冲:异步 `WSASend` 在途时,新明文由 `WriteContextData` 追加在尾部。因此 `OnClientPreSending`(`IOCPServer.cpp`)**只加密本次新追加的尾部明文**,而非整个缓冲:
1. 追加前记 `oldLen = OutCompressedBuffer.GetBufferLength()`;
2. `WriteContextData` 追加新明文后,`plainLen = totalLen - oldLen`,只对 `GetBuffer(oldLen)` 起的 `plainLen` 字节调用 `tls->Encrypt` 得密文 `wire`;
3. `TruncateBuffer(oldLen)` 回退尾部明文(**不用 `ClearBuffer`**:后者会 `DeAllocateBuffer`,可能 `VirtualFree` 正在被在途 `WSASend` 引用的底层内存),再 `WriteBuffer(wire)` 追加新密文。
这样 `OutCompressedBuffer` 始终保持一串合法 TLS 记录。若把整个缓冲重新加密,会把旧密文二次加密,客户端解密后得到「旧 TLS 记录」→ `Unknown header 17 03 03`。
**发送唤醒的并发抑制(`bSendPending`)**:`OnClientPreSending` 每次 `Send2Client` 若都 `PostQueuedCompletionStatus(IOWrite, 0)`,则每个 `OnClientPostSending(ctx, 0)` 都会对整个缓冲再发起一次 `WSASend`;背靠背小包(终端 `resize → COMMAND_NEXT → resize`)会触发多个并发 `WSASend` 读到同一段可变内存,产出重复/错位密文(客户端 `DecryptMessage` 失败,`WSAGetLastError()` 残留 `6001 = ERROR_DECRYPTION_FAILED`)。故新增 `bool bSendPending`(受 `SendLock` 保护):仅在 `!bSendPending` 时投递 IOWrite 并置位;`OnClientPostSending` 在缓冲排空(最后一个 `WSASend` 完成)或发送失败时清零;`InitMember` 复用对象池时复位。在途 `WSASend` 的完成回调会看到排空后仍残留的新数据并继续发送,无需再投递。后续 `OnClientPostSending` 的部分发送循环照旧——它发送的已是密文字节,逐段 `WSASend` 天然成立。
### 5.6 证书/私钥加载(Schannel 入站凭据,已拍板 PEM+CNG)
`AcquireCredentialsHandle` 取 `SCHANNEL_CRED`(入站)时需一个**已绑定私钥的证书**。已拍板用 **PEM + CNG**(与 Go 端 `YAMA_TLS_CERT/KEY` 同构,服务端与 Go 共用同一对密钥):
- **证书**:`CryptStringToBinaryA(CRYPT_STRING_ANY)` 把 PEM 解为 DER → `CertCreateCertificateContext(X509_ASN_ENCODING)`。
- **私钥(仅 PKCS#8)**:Schannel 入站凭据要求私钥是**「能按名重开」的持久化键**——`NCryptImportKey` 产出的是匿名临时键,绑定 `CERT_NCRYPT_KEY_HANDLE_PROP_ID` 后 Schannel 仍拿不到(`AcquireCredentialsHandle` 返回 `SEC_E_NO_CREDENTIALS` `0x8009030e`)。因此:
1. **导入临时键并导出裸 BLOB**:`NCryptOpenStorageProvider(MS_KEY_STORAGE_PROVIDER)` + `NCryptImportKey(NCRYPT_PKCS8_PRIVATE_KEY_BLOB)` 得临时键(`hProvider` 不能传 NULL——默认提供者解析实测返回 `NTE_INVALID_HANDLE` `0x80090026`,须显式打开 KSP);再 `NCryptSetProperty(NCRYPT_EXPORT_POLICY_PROPERTY=ALLOW_PLAINTEXT_EXPORT|ALLOW_EXPORT)` 后 `NCryptExportKey(BCRYPT_RSAFULLPRIVATE_BLOB)` 得裸 RSA 私钥 BLOB。
2. **写入持久化键**:`NCryptCreatePersistedKey(BCRYPT_RSA_ALGORITHM, "YamaServerTlsKey", AT_KEYEXCHANGE, NCRYPT_OVERWRITE_KEY_FLAG)` → `NCryptSetProperty(BCRYPT_RSAFULLPRIVATE_BLOB)` → `NCryptFinalizeKey`。`NCryptSetProperty` 只认裸 BLOB、不认 PKCS#8(直接设 `NCRYPT_PKCS8_PRIVATE_KEY_BLOB` 实测 `NTE_NOT_SUPPORTED` `0x80090029`)。
3. **按名绑定**:`CertSetCertificateContextProperty(CERT_KEY_PROV_INFO_PROP_ID, CRYPT_KEY_PROV_INFO{ pwszContainerName="YamaServerTlsKey", pwszProvName=MS_KEY_STORAGE_PROVIDER, dwProvType=0, dwKeySpec=AT_KEYEXCHANGE })`。Schannel 经 `CryptAcquireCertificatePrivateKey` 按名在 KSP 里重开该键。
- **入站凭据**:`AcquireCredentialsHandleA("Microsoft Unified Security Protocol Provider", SECPKG_CRED_INBOUND, &SCHANNEL_CRED{ cCreds=1, paCred=&cert, grbitEnabledProtocols=SP_PROT_TLS1_2_SERVER, dwFlags=NO_DEFAULT_CREDS })`。
关键点:**私钥必须是 PKCS#8**(`-----BEGIN PRIVATE KEY-----`);若拿到的是 PKCS#1(`-----BEGIN RSA/EC PRIVATE KEY-----`),用
`openssl pkcs8 -topk8 -nocrypt -in server.key -out server.key` 转换。证书上下文生命周期交给进程级 `g_cert`,持久化键句柄交给 `g_persistedKey`;`FreeIdentity` 里按序 `FreeCredentialsHandle` → `CertFreeCertificateContext` → `NCryptDeleteKey`(`NCryptDeleteKey` 会同时释放句柄,勿再 `NCryptFreeObject`)。
### 5.7 生命周期(context 池化复用)
`CONTEXT_OBJECT` 经 `AllocateContext`(`:1311`)从 `m_ContextFreePoolList` **复用**、`InitMember`(`:1314`)复位。故 TLS 状态必须在 `InitMember` 里清空 `tlsPreClassify`、`FreeTls()`、复位 `tlsState`(`store(TLS_Unclassified)`)与 `bSendPending=false`(避免上次连接残留的在途标志抑制新连接发送),并在 `~CONTEXT_OBJECT`(`Server.h:346`)`FreeTls()`。否则「前一个 TLS 连接的状态漏给下一个明文连接」会直接导致解析错乱。这是唯一需要跨过 `InitMember`/析构两处做的生命周期接线。
### 5.8 明确不动的部分
- `ParseReceivedData` 内的 `Parse`/解压/`Decode`、`WriteContextData` 内的 `Encode`/压缩/掩码:**零改动**。
- `HeaderParser` / `context`(`context.h`)协议层:**零改动**。
- `OnAccept` / `PostRecv` / `AllocateContext` / `RemoveStaleContext` 主结构:**零改动**(仅新增 TLS 分支与字段复位)。
- KCP / UDP 传输(`IOCPKCPServer`):**零改动**(不在本期范围)。
## 6. 新老客户端兼容矩阵
| 客户端 | 服务端 TLS 状态 | 服务端行为 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 老客户端(无 TLS 概念) | 未配置 | 明文路径 | 与现状完全一致 |
| 老客户端 | 已配置 | 嗅探判为明文 → 明文路径 | 与现状完全一致(透明) |
| 新客户端 · 无证书 | 未配置 / 已配置 | 明文路径 | 与老客户端一致(默认) |
| 新客户端 · 有证书 | 已配置 | 嗅探判为 TLS → 握手 → 加密 | 全量加密 |
| 新客户端 · 有证书 | 未配置 | 嗅探判为 TLS → 无证书可握手 → **关连接(fail-closed)** | 拒绝(见 §8) |
## 7. 与未来「下发/撤销指令 + UI」的接缝
本次不实现 UI 与指令,但通过 §4.2 四条约束预留干净接缝。二者未来的分工与依赖:
- **UI**:在 MFC 配置对话框(类 MCP)里加「启用传输加密 + 指定一对密钥」,写入 `[tls]` 三键 → 调 `ServerTlsIdentity::Load(config&)` 重载 → `IsEnabled()` 即时生效。**只碰 §4.2 第 1/2 点,不碰传输层。**
- **「向在线主机下发启用/撤销加密」指令**:服务端侧是一条新的命令通道(遍历在线连接广播),客户端侧是**运行时热切换**——收到指令后热加载/删除信任锚、断开重连走新通道。
**必须先说破的跨端依赖**:这条指令真正的大头在**客户端**——客户端目前读 `tls_cert` 是进程启动读一次、`std::call_once`、**不可热切换**(见上游 §6.1 及 `docs/tls-cert-push-revoke-deferred` 记忆)。因此「下发/撤销」落地时,客户端要先把 `TlsEnabled()` 的一次读死改成「指令驱动的热重载」。**这与本次服务端传输层正交**——只要 §4.2 第 2/3 点把服务端状态做成可重载、可中心化查询,未来就能干净接上,无需回头改本次代码。
## 8. 安全考量
- **TLS 提供**:机密性、完整性、服务端身份(客户端校验)、抗重放(TLS record 序号 + nonce)。对 TLS 客户端而言,Measure 1(真加密 + 防重放)达成,与 Go 端一致。
- **TLS 不提供**(单向):客户端身份——仍由隧道内登录承担。
- **服务端 fail-closed**:服务端收到 TLS ClientHello 但自身未配证书/身份加载失败 → **直接关连接**,禁止把 TLS 字节当协议去解析(否则新客户端握手失败重试 + 服务端狂报解析错)。与客户端 fail-closed 语义对称(见上游 §6.4)。
- **握手 DoS**:TLS 握手有 CPU 开销,须受 per-IP 限流(现有)保护;方案 A 的短命握手线程还须加握手超时(`SSPI` 握手期间设 socket 收发超时,超时关连接)。
- **部署顺序**(关键):**MFC 服务端证书必须与客户端 CA 一起(或先于)上线**。否则「新客户端(已钉 CA)连旧 MFC 服务端(无证书)」→ 客户端 fail-closed 直接拒绝,表现为「升级客户端后连不上老服务端」。这是设计使然,部署/文档须写明。
- **私钥安全**:服务器私钥只在握手时由 Schannel 内部签名使用(ECDHE)或解密预主密钥(RSA),不参与业务数据加解密;私钥文件应最小权限存放、不落日志。真正的长期秘密(CA 私钥)平时离线,仅在签发/轮换服务器证书时使用。
## 9. 部署与运维
生成服务端身份(与 Go 端 §9.1 的 `server.crt` + `server.key` 完全同一对密钥;私钥须 PKCS#8):
```bash
# 若私钥是 PKCS#1(-----BEGIN RSA/EC PRIVATE KEY-----),先转 PKCS#8:
openssl pkcs8 -topk8 -nocrypt -in server.key -out server.key
```
MFC 服务端配置(直接指向与 Go 端相同的 PEM 文件):
```ini
[tls]
Enabled = 1
CertPath = C:\YAMA\server.crt
KeyPath = C:\YAMA\server.key
```
重启 MFC 服务端即生效(本次仅启动时读一次,热切换待未来 UI)。删除 `[tls]` 节或置 `Enabled=0` 即回纯明文。
## 10. 测试计划
1. **嗅探单元**:`0x16 0x03 .. 0x01`(TLS 1.2/1.3 ClientHello)/ 明文首包 / 混淆头(首两字节 `0x16 0x03` 但 `b[5]!=0x01`)/ 首包 <6 字节分片 的判定。
2. **TLS 未配置**:`Enabled=0` 或无证书 → 纯明文,行为与现状一致(老 + 新无证书客户端回归)。
3. **明文回归**:老客户端全链路(登录/屏幕/终端/文件)不回归。
4. **TLS 加密**:新客户端(有证书)连 MFC 服务端 → 握手成功,登录/屏幕/终端/文件子连接全部在 TLS 内跑通;抓包确认 payload 不可读。
5. **混合并发**:明文与 TLS 客户端同时在线,互不干扰(对应未来过渡期)。
6. **fail-closed 双向**:① 服务端未配证书但收到 ClientHello → 关连接不误解析;② 客户端有证书但服务端证书不匹配 → 客户端断开不回退明文。
7. **握手超时 / 限流**:恶意慢握手被超时 + per-IP 限流压制。
8. **连接复用**:一条 TLS 连接断开后,context 回池再被明文连接复用,TLS 状态已复位、无泄漏(§5.7)。
## 11. 分期与回滚
- **本期(MFC 服务端传输加密,已实施)**:`ServerTlsIdentity`(PEM+CNG 加载)+ `CONTEXT_OBJECT` 字段(`tlsState` 枚举)+ 嗅探/预分类 + 握手(方案 A)+ ①收包解密 + ②发包加密 + 生命周期复位。可独立验证——用 `openssl s_client` 或复用 Go 端测试客户端联调,无需真实客户端配合。
- **后续 A(UI)**:MCP 式配置对话框 + 重载 `ServerTlsIdentity`。
- **后续 B(下发/撤销指令)**:服务端指令通道 + **客户端热切换**(客户端 `TlsEnabled()` 改指令驱动,见 §7)。
- **回滚**:服务端 `[tls] Enabled=0` 即回纯明文,无需改客户端(客户端无证书时本就明文)。
## 12. 已拍板决策与仍待定问题
**已拍板(2026-10-14)**:
1. **握手方案**:采用 **方案 A(专用阻塞线程)**,见 §5.3。
2. **身份文件格式**:采用 **PEM + CNG(`CertPath` + `KeyPath`,私钥 PKCS#8)**,与 Go 服务端共用同一对密钥,见 §5.6。
3. **配置节名**:新建 **`[tls]` 节**,键 `Enabled` / `CertPath` / `KeyPath`,见 §4.1。
**仍待定**:
1. **KCP/UDP 传输是否也要 TLS**:本期不含,另行评估。
2. **MFC 的 MCP 式配置 UI**:显式排除,见 §7;落地时只碰 §4.2 第 1/2 点。
@@ -350,6 +350,7 @@
<ClInclude Include="ScreenSpyDlg.h" />
<ClInclude Include="SearchBarDlg.h" />
<ClInclude Include="Server.h" />
<ClInclude Include="ServerTlsSession.h" />
<ClInclude Include="ServicesDlg.h" />
<ClInclude Include="ConnectionsDlg.h" />
<ClInclude Include="SettingDlg.h" />
@@ -457,6 +458,7 @@
<ClCompile Include="ZstaPickerDlg.cpp" />
<ClCompile Include="IOCPKCPServer.cpp" />
<ClCompile Include="IOCPServer.cpp" />
<ClCompile Include="ServerTlsSession.cpp" />
<ClCompile Include="IOCPUDPServer.cpp" />
<ClCompile Include="IPHistoryDlg.cpp" />
<ClCompile Include="KeyBoardDlg.cpp" />
@@ -21,6 +21,7 @@
<ClCompile Include="InputDlg.cpp" />
<ClCompile Include="ZstaPickerDlg.cpp" />
<ClCompile Include="IOCPServer.cpp" />
<ClCompile Include="ServerTlsSession.cpp" />
<ClCompile Include="KeyBoardDlg.cpp" />
<ClCompile Include="Loader.c" />
<ClCompile Include="proxy\ProxyConnectServer.cpp" />
@@ -155,6 +156,7 @@
</ClInclude>
<ClInclude Include="IOCPUDPServer.h" />
<ClInclude Include="Server.h" />
<ClInclude Include="ServerTlsSession.h" />
<ClInclude Include="CDrawingBoard.h" />
<ClInclude Include="IOCPKCPServer.h" />
<ClInclude Include="..\..\common\ikcp.h" />
+17
View File
@@ -337,3 +337,20 @@ VOID CBuffer::CommitWrite(ULONG writtenSize)
m_Ptr += writtenSize;
LeaveCriticalSection(&m_cs);
}
// 截断缓冲区到指定有效长度(仅回退写指针,不移动/释放底层内存)。有效长度指「当前读取
// 位置之后的字节数」,与 GetBufferLength 一致;请求值超出现有有效长度时收敛到现有长度。
VOID CBuffer::TruncateBuffer(ULONG effectiveLen)
{
EnterCriticalSection(&m_cs);
if (m_Base == NULL) {
LeaveCriticalSection(&m_cs);
return;
}
ULONG totalDataLen = (ULONG)(m_Ptr - m_Base);
ULONG cur = (totalDataLen > m_ulReadOffset) ? (totalDataLen - m_ulReadOffset) : 0;
if (effectiveLen > cur)
effectiveLen = cur;
m_Ptr = m_Base + m_ulReadOffset + effectiveLen;
LeaveCriticalSection(&m_cs);
}
+5
View File
@@ -130,6 +130,11 @@ public:
// 确认写入完成,更新内部指针
VOID CommitWrite(ULONG writtenSize);
// 截断缓冲区到指定有效长度(仅回退写指针,不移动/释放底层内存)。用于「尾部明文替换为
// 密文」:TLS 下 OutCompressedBuffer 追加明文后需换回密文,用此接口避免 ClearBuffer 的
// DeAllocateBuffer 释放正在被异步 WSASend 引用的底层内存。
VOID TruncateBuffer(ULONG effectiveLen);
protected:
PBYTE m_Base;
PBYTE m_Ptr;
+1 -1
View File
@@ -124,7 +124,7 @@ void IOCPKCPServer::WorkerThread()
}
if (n > 0&& m_notify) {
memcpy(ctx->szBuffer, recvbuf, n);
BOOL ret = ParseReceivedData(ctx, n, m_notify);
BOOL ret = ParseReceivedData(ctx, (PBYTE)ctx->szBuffer, n, m_notify);
}
} while (n>0);
}
+213 -11
View File
@@ -3,6 +3,7 @@
#include "2015Remote.h"
#include "common/IPWhitelist.h"
#include "common/IPBlacklist.h"
#include "ServerTlsSession.h"
#include <iostream>
#include <ws2tcpip.h>
@@ -483,6 +484,11 @@ UINT IOCPServer::StartServer(pfnNotifyProc NotifyProc, pfnOfflineProc OffProc, U
m_nPort = uPort;
m_NotifyProc = NotifyProc;
m_OfflineProc = OffProc;
// 单向 TLS:启动时加载服务端身份(证书+私钥)。加载失败时 IsLoadError()==true,
// 明文客户端不受影响,TLS ClientHello 会被识别并 fail-closed 关闭(见设计文档 §5.2)。
ServerTlsIdentity::Load(THIS_CFG);
// manual-reset:本进程内可能有多个等待者(ListenThread / RttPollThreadProc)。
// 自动重置会让 SetEvent 只唤醒一个等待者,另一个要等自身 timeout(≤1s)。
// 改 manual-reset 后所有等待者一次性醒来;本工程从无 ResetEvent 调用,无副作用。
@@ -793,16 +799,16 @@ BOOL IOCPServer::OnClientInitializing(PCONTEXT_OBJECT ContextObject, DWORD dwTr
}
// May be this function should be a member of `CONTEXT_OBJECT`.
BOOL ParseReceivedData(CONTEXT_OBJECT * ContextObject, DWORD dwTrans, pfnNotifyProc m_NotifyProc, ZSTD_DCtx* m_Dctx, z_stream* z)
BOOL ParseReceivedData(CONTEXT_OBJECT * ContextObject, PBYTE data, DWORD dataLen, pfnNotifyProc m_NotifyProc, ZSTD_DCtx* m_Dctx, z_stream* z)
{
AUTO_TICK(50, ContextObject->GetPeerName());
BOOL ret = 1;
try {
if (dwTrans == 0) { //对方关闭了套接字
if (dataLen == 0) { //对方关闭了套接字
return FALSE;
}
//将接收到的数据拷贝到我们自己的内存中wsabuff 8192
ContextObject->InCompressedBuffer.WriteBuffer((PBYTE)ContextObject->szBuffer,dwTrans);
ContextObject->InCompressedBuffer.WriteBuffer(data, dataLen);
//查看数据包的完整性
while (true) {
PR pr = ContextObject->Parse(ContextObject->InCompressedBuffer);
@@ -889,18 +895,178 @@ BOOL ParseReceivedData(CONTEXT_OBJECT * ContextObject, DWORD dwTrans, pfnNotifyP
return ret;
}
BOOL IOCPServer::OnClientReceiving(PCONTEXT_OBJECT ContextObject, DWORD dwTrans, ZSTD_DCtx* ctx, z_stream* z)
// 握手线程参数:把嗅探阶段已收到的 ClientHello 字节与连接上下文一起移交。
struct TlsHandshakeParam {
IOCPServer* server;
CONTEXT_OBJECT* ctx;
std::vector<BYTE> initial; // 嗅探阶段已攒下的首批字节(≥6,可能只是 ClientHello 分片)
};
// 方案 A:专用阻塞握手线程。占线期间独占 socket(阻塞 recv/send,无未决 overlapped I/O),
// 完成后把连接交还给 IOCP(PostRecv)。线程持有 ctx 的一枚 IoRefCount,结束时释放。
DWORD WINAPI IOCPServer::TlsHandshakeThreadProc(LPVOID lParam)
{
if (FALSE == ParseReceivedData(ContextObject, dwTrans, m_NotifyProc, ctx, z)) {
// 先减少引用计数,再调用 RemoveStaleContext (#215)
// RemoveStaleContext 完成后对象会被移到空闲池,不能再访问
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
RemoveStaleContext(ContextObject);
return -2; // 特殊返回值:告诉 HandleIO 不要再减少引用计数
TlsHandshakeParam* p = (TlsHandshakeParam*)lParam;
IOCPServer* This = p->server;
CONTEXT_OBJECT* ctx = p->ctx;
std::vector<BYTE> initial = std::move(p->initial);
delete p;
// 若上下文已被移除(服务端关停竞态),直接释放引用退出。
if (ctx->IsRemoved.load(std::memory_order_acquire)) {
ctx->IoRefCount.fetch_sub(1);
return 0;
}
PostRecv(ContextObject); //投递新的接收数据的请求
// 握手期间做同步 recv/send。注意:监听套接字经 WSAEventSelect 置为非阻塞后,accept 出的
// 子套接字继承非阻塞态,FIONBIO=0 不一定能切回阻塞;ServerTlsSession::Handshake 内部已用
// select 兜底 WSAEWOULDBLOCK,故这里仍设 FIONBIO=0 只是「尽量阻塞」的优化。
u_long nb = 0;
if (ioctlsocket(ctx->sClientSocket, FIONBIO, &nb) == SOCKET_ERROR)
Mprintf("[TLS] handshake: ioctlsocket(FIONBIO=0) failed err=%d\n", WSAGetLastError());
int tmo = 15000; // 15s 握手超时
setsockopt(ctx->sClientSocket, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (const char*)&tmo, sizeof(tmo));
setsockopt(ctx->sClientSocket, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (const char*)&tmo, sizeof(tmo));
bool ok = (ctx->tls != NULL) &&
ctx->tls->Handshake(ctx->sClientSocket, initial.data(), (int)initial.size());
if (ok) {
ctx->tlsState.store(TLS_Ready, std::memory_order_release);
}
// 先释放握手线程持有的引用,再触发任何可能 RemoveStaleContext 的动作(#215 顺序)。
ctx->IoRefCount.fetch_sub(1);
if (ok) {
This->PostRecv(ctx); // 交还 IOCP 接收
} else {
Mprintf("[TLS] handshake failed for %s (fail-closed)\n", ctx->GetPeerName().c_str());
This->RemoveStaleContext(ctx);
}
return 0;
}
// 判定为 TLS 后:创建会话、预支一枚 IoRefCount 给握手线程、启动握手线程。
BOOL IOCPServer::StartTlsHandshake(CONTEXT_OBJECT* ContextObject)
{
if (!ServerTlsIdentity::IsReady()) {
// 服务端身份不可用(未启用 TLS、或证书/私钥加载失败):fail-closed 关闭该连接。
Mprintf("[TLS] client %s sent ClientHello but server identity not ready "
"(TLS disabled or cert/key load failed); closing (fail-closed)\n",
ContextObject->GetPeerName().c_str());
return FALSE;
}
ContextObject->tls = new ServerTlsSession();
TlsHandshakeParam* p = new TlsHandshakeParam;
p->server = this;
p->ctx = ContextObject;
p->initial = std::move(ContextObject->tlsPreClassify);
ContextObject->tlsPreClassify.clear();
// 预支引用:握手线程结束时释放。此引用保证握手期间对象不被回收。
ContextObject->IoRefCount.fetch_add(1);
HANDLE h = CreateThread(NULL, 0, TlsHandshakeThreadProc, p, 0, NULL);
if (h == NULL) {
// 启动失败:回退预支引用,清理会话,按失败关闭。
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
delete ContextObject->tls;
ContextObject->tls = NULL;
return FALSE;
}
CloseHandle(h);
return TRUE;
}
BOOL IOCPServer::OnClientReceiving(PCONTEXT_OBJECT ContextObject, DWORD dwTrans, ZSTD_DCtx* ctx, z_stream* z)
{
int st = ContextObject->tlsState.load(std::memory_order_acquire);
// ---- 未分类:按 ClientHello 头嗅探明文 / TLS(见设计文档 §5.2)----
if (st == TLS_Unclassified) {
if (dwTrans == 0) { // 首个包即对端关闭
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
RemoveStaleContext(ContextObject);
return -2;
}
ContextObject->tlsPreClassify.insert(ContextObject->tlsPreClassify.end(),
(BYTE*)ContextObject->szBuffer,
(BYTE*)ContextObject->szBuffer + dwTrans);
if (ContextObject->tlsPreClassify.size() < 6) {
PostRecv(ContextObject); // 头还没攒够,继续收
return TRUE;
}
const BYTE* h = ContextObject->tlsPreClassify.data();
bool isTls = (h[0] == 0x16 && h[1] == 0x03 && h[5] == 0x01);
if (isTls) {
ContextObject->tlsState.store(TLS_Handshaking, std::memory_order_release);
if (!StartTlsHandshake(ContextObject)) {
Mprintf("[TLS] StartTlsHandshake failed for %s (fail-closed)\n",
ContextObject->GetPeerName().c_str());
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
RemoveStaleContext(ContextObject);
return -2;
}
return TRUE; // 不 PostRecv;握手线程完成后交还接收
}
// 明文:把嗅探阶段攒下的字节回放给现有解析路径,然后清空缓冲。
ContextObject->tlsState.store(TLS_Plain, std::memory_order_release);
std::vector<BYTE> replay = std::move(ContextObject->tlsPreClassify);
ContextObject->tlsPreClassify.clear();
if (FALSE == ParseReceivedData(ContextObject, replay.data(), (DWORD)replay.size(), m_NotifyProc, ctx, z)) {
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
RemoveStaleContext(ContextObject);
return -2;
}
PostRecv(ContextObject);
return TRUE;
}
// ---- 已分类 ----
if (st == TLS_Ready) {
if (dwTrans == 0) { // 明文 FIN:TLS 连接对端关闭
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
RemoveStaleContext(ContextObject);
return -2;
}
std::vector<BYTE> plain;
if (ContextObject->tls->Decrypt((const BYTE*)ContextObject->szBuffer, dwTrans, plain) < 0) {
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
RemoveStaleContext(ContextObject);
return -2;
}
if (plain.empty()) {
PostRecv(ContextObject); // 本轮无完整明文(TLS 记录分片/握手告警),继续收
return TRUE;
}
if (FALSE == ParseReceivedData(ContextObject, plain.data(), (DWORD)plain.size(), m_NotifyProc, ctx, z)) {
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
RemoveStaleContext(ContextObject);
return -2;
}
PostRecv(ContextObject);
return TRUE;
}
// TLS_Handshaking:握手线程独占 socket,正常不应出现 IORead;若出现属异常,fail-closed。
if (st == TLS_Handshaking) {
Mprintf("[TLS] unexpected IORead during handshake for %s (closing)\n",
ContextObject->GetPeerName().c_str());
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
RemoveStaleContext(ContextObject);
return -2;
}
// TLS_Plain:明文直通(原路径)。
if (FALSE == ParseReceivedData(ContextObject, (PBYTE)ContextObject->szBuffer, dwTrans, m_NotifyProc, ctx, z)) {
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
RemoveStaleContext(ContextObject);
return -2;
}
PostRecv(ContextObject);
return TRUE;
}
@@ -967,16 +1133,50 @@ BOOL WriteContextData(CONTEXT_OBJECT* ContextObject, PBYTE szBuffer, size_t ulOr
BOOL IOCPServer::OnClientPreSending(CONTEXT_OBJECT* ContextObject, PBYTE szBuffer, size_t ulOriginalLength)
{
// TLS 下 OutCompressedBuffer 可能还残留上一轮尚未发完的密文(IOCP 线程异步 WSASend 中),
// 新明文由 WriteContextData 追加在尾部。若把整个缓冲区重新加密,会把旧密文二次加密,
// 客户端解密后得到的是「旧 TLS 记录」→ Unknown header 17 03 03。故只加密本次新追加的尾部。
bool tlsReady = (ContextObject->tlsState.load(std::memory_order_acquire) == TLS_Ready);
ULONG oldLen = tlsReady ? ContextObject->OutCompressedBuffer.GetBufferLength() : 0;
if (WriteContextData(ContextObject, szBuffer, ulOriginalLength, ContextObject->Zcctx)) {
// 单向 TLS:只加密新追加的明文尾部,产出密文后与前缀旧密文拼接,使缓冲区始终保持
// 一串合法 TLS 记录;之后 IOWrite / OnClientPostSending 完全不变(见设计文档 §5.5)。
if (tlsReady) {
ULONG totalLen = ContextObject->OutCompressedBuffer.GetBufferLength();
ULONG plainLen = totalLen - oldLen;
if (plainLen > 0) {
std::vector<BYTE> wire;
if (ContextObject->tls->Encrypt((const BYTE*)ContextObject->OutCompressedBuffer.GetBuffer(oldLen),
(int)plainLen, wire) != (int)plainLen) {
Mprintf("[TLS] Encrypt failed for %s (fail-closed)\n",
ContextObject->GetPeerName().c_str());
return FALSE; // 加密失败:丢弃本次发送
}
// 截断尾部明文,再追加密文。用 TruncateBuffer 而非 ClearBuffer:ClearBuffer 会
// DeAllocateBuffer(可能 VirtualFree 正在被异步 WSASend 引用的底层内存)。
ContextObject->OutCompressedBuffer.TruncateBuffer(oldLen);
ContextObject->OutCompressedBuffer.WriteBuffer(wire.data(), (DWORD)wire.size());
}
}
// 仅当没有发送正在进行时才投递 IOWrite 唤醒发送。若已有 WSASend 在途,其完成回调
// (OnClientPostSending)会看到排空后仍残留的新数据并继续发送,无需再投递;否则会对
// 同一缓冲并发多个 WSASend,读到同一段可变内存,产出重复/错位密文(客户端 DecryptMessage
// 失败,表现为 recv -1、GetLastError=6001)。
if (!ContextObject->bSendPending) {
ContextObject->bSendPending = true;
OVERLAPPEDPLUS* OverlappedPlus = new OVERLAPPEDPLUS(IOWrite);
BOOL bOk = PostQueuedCompletionStatus(m_hCompletionPort, 0, (ULONG_PTR)ContextObject, &OverlappedPlus->m_ol);
if ( (!bOk && GetLastError() != ERROR_IO_PENDING) ) { //如果投递失败
int a = GetLastError();
Mprintf("!!! OnClientPreSending 投递消息失败\n");
ContextObject->bSendPending = false;
RemoveStaleContext(ContextObject);
SAFE_DELETE(OverlappedPlus);
return FALSE;
}
}
return TRUE;
}
return FALSE;
@@ -990,6 +1190,7 @@ BOOL IOCPServer::OnClientPostSending(CONTEXT_OBJECT* ContextObject,ULONG ulCompl
ContextObject->OutCompressedBuffer.RemoveCompletedBuffer(ulCompletedLength); //将完成的数据从数据结构中去除
if (ContextObject->OutCompressedBuffer.GetBufferLength() == 0) {
ContextObject->bSendPending = false; // 缓冲排空,允许下一次 OnClientPreSending 投递
ContextObject->OutCompressedBuffer.ClearBuffer();
return true; //走到这里说明我们的数据真正完全发送
} else {
@@ -1001,6 +1202,7 @@ BOOL IOCPServer::OnClientPostSending(CONTEXT_OBJECT* ContextObject,ULONG ulCompl
NULL, ulFlags,&OverlappedPlus->m_ol, NULL);
if ( iOk == SOCKET_ERROR && WSAGetLastError() != WSA_IO_PENDING ) {
// 先减少引用计数,再调用 RemoveStaleContext (#215)
ContextObject->bSendPending = false;
ContextObject->IoRefCount.fetch_sub(1);
if (RemoveStaleContext(ContextObject))
Mprintf("!!! OnClientPostSending 投递消息失败: %d\n", WSAGetLastError());
+5 -1
View File
@@ -91,6 +91,7 @@ private:
static DWORD WINAPI ListenThreadProc(LPVOID lParam);
static DWORD WINAPI WorkThreadProc(LPVOID lParam);
static DWORD WINAPI RttPollThreadProc(LPVOID lParam);
static DWORD WINAPI TlsHandshakeThreadProc(LPVOID lParam);
BOOL InitializeIOCP(VOID);
VOID OnAccept();
@@ -101,6 +102,7 @@ private:
BOOL HandleIO(IOType PacketFlags, PCONTEXT_OBJECT ContextObject, DWORD dwTrans, ZSTD_DCtx* ctx, z_stream *z);
BOOL OnClientInitializing(PCONTEXT_OBJECT ContextObject, DWORD dwTrans);
BOOL OnClientReceiving(PCONTEXT_OBJECT ContextObject, DWORD dwTrans, ZSTD_DCtx* ctx, z_stream* z);
BOOL StartTlsHandshake(CONTEXT_OBJECT* ContextObject);
BOOL OnClientPreSending(CONTEXT_OBJECT* ContextObject, PBYTE szBuffer, size_t ulOriginalLength);
BOOL OnClientPostSending(CONTEXT_OBJECT* ContextObject, ULONG ulCompressedLength);
int AddWorkThread(int n)
@@ -257,6 +259,8 @@ public:
typedef CDialogBase DialogBase;
BOOL ParseReceivedData(CONTEXT_OBJECT* ContextObject, DWORD dwTrans, pfnNotifyProc m_NotifyProc, ZSTD_DCtx *ctx=NULL, z_stream* z=NULL);
// 解析一段已解密/直通的接收字节。data/dataLen 为数据源(TLS 连接传解密后的明文,
// 明文连接传 szBuffer 原始字节);dataLen==0 视为对端关闭。
BOOL ParseReceivedData(CONTEXT_OBJECT* ContextObject, PBYTE data, DWORD dataLen, pfnNotifyProc m_NotifyProc, ZSTD_DCtx *ctx=NULL, z_stream* z=NULL);
BOOL WriteContextData(CONTEXT_OBJECT* ContextObject, PBYTE szBuffer, size_t ulOriginalLength, ZSTD_CCtx *ctx=NULL, z_stream* z = NULL);
+1 -1
View File
@@ -107,7 +107,7 @@ void IOCPUDPServer::WorkerThread()
IO_CONTEXT* ioCtx = CONTAINING_RECORD(pOverlapped, IO_CONTEXT, ol);
CONTEXT_UDP* ctx = ioCtx->pContext;
BOOL ret = ParseReceivedData(ctx, bytes, m_notify);
BOOL ret = ParseReceivedData(ctx, (PBYTE)ctx->szBuffer, bytes, m_notify);
if (999 != ret)
ctx->Destroy();
+31
View File
@@ -329,6 +329,17 @@ public:
#define PREALLOC_DECOMPRESS_SIZE (4 * 1024)
#include "context.h"
// 每连接传输层状态(单向 TLS,见 docs/TransportTLS_MFCServer_Design.md §5.2)。
// 明文与 TLS 客户端在同一端口共存:首包按 ClientHello 头嗅探分派。
enum ServerTlsState {
TLS_Unclassified = 0, // 尚未收到足够字节判定(缓冲 tlsPreClassify)
TLS_Plain = 1, // 明文客户端,直通现有解析路径
TLS_Handshaking = 2, // TLS 客户端,握手线程阻塞 AcceptSecurityContext 中
TLS_Ready = 3, // TLS 握手完成,收包解密 / 发包加密
};
class ServerTlsSession; // 定义见 ServerTlsSession.h(避免把 Schannel 头拖进本文件)
typedef class CONTEXT_OBJECT : public context
{
public:
@@ -341,6 +352,7 @@ public:
FreeDecompressBuffer();
FreeCompressBuffer();
FreeSendCompressBuffer();
FreeTls();
if (Zcctx) {
ZSTD_freeCCtx(Zcctx);
Zcctx = nullptr;
@@ -377,6 +389,11 @@ public:
ikcpcb* kcp = nullptr; // 新增,指向KCP会话
std::string GroupName; // 分组名称
CLock SendLock; // fix #214
// 发送是否处于「进行中」状态。OnClientPreSending 每次 Send2Client 都会 Post 一个
// IOWrite,若不加节制,OnClientPostSending(0) 会对同一 OutCompressedBuffer 并发发起
// 多个 WSASend,读到同一段可变内存(背靠背小包最易触发:resize→COMMAND_NEXT→resize)。
// 置位后抑制多余的 IOWrite,待缓冲排空(最后一个 WSASend 完成)再清零。仅受 SendLock 保护。
bool bSendPending = false;
time_t OnlineTime = 0; // 上线时间
time_t LastHeartbeatTime = 0; // 最后心跳时间
@@ -392,6 +409,11 @@ public:
// 试用版反代理逐连接检测器。仅由 IOCPServer 的 RTT 轮询线程访问,免锁。
TcpRttBreachDetector m_RttDetector;
// ---- 单向 TLS 状态(跨线程:握手线程写入 TLS_Ready,工作线程读取;用 atomic 保序)----
std::atomic<int> tlsState{ TLS_Unclassified }; // ServerTlsState
ServerTlsSession* tls = nullptr; // 每连接 TLS 会话(握手线程独占→就绪后共用)
std::vector<BYTE> tlsPreClassify; // 分类前缓冲的首批字节(嗅探 ClientHello 头)
// 子连接身份校验:客户端发 TOKEN_CONN_AUTH 通过验证后置位。
// 主连接(走 TOKEN_LOGIN 流程)不参与此机制。当前阶段宽容(未通过也接受),
// 仅作为标记供后续命令处理 / 未来收紧策略使用。
@@ -495,6 +517,9 @@ public:
}
}
// 释放每连接 TLS 会话。定义在 ServerTlsSession.cpp(需 ServerTlsSession 完整类型才能 delete)。
void FreeTls();
std::string GetProtocol() const override
{
return Parser.m_Masker && Parser.m_Masker->GetMaskType() == MaskTypeNone ? "TCP" : "HTTP";
@@ -539,6 +564,12 @@ public:
m_RttUs.store(0, std::memory_order_release);
m_LastRttSampleMs.store(0, std::memory_order_release);
m_RttDetector.Reset();
// 复用对象池时重置 TLS 状态:释放旧会话、回到未分类、清空嗅探缓冲。
FreeTls();
tlsState.store(TLS_Unclassified, std::memory_order_release);
tlsPreClassify.clear();
// 复用对象池时清空发送进行中标志,避免上次连接残留的 bSendPending 抑制新连接的发送。
bSendPending = false;
}
void SetAuthenticated(bool v) { m_bAuthenticated.store(v, std::memory_order_release); }
bool IsAuthenticated() const { return m_bAuthenticated.load(std::memory_order_acquire); }
+604
View File
@@ -0,0 +1,604 @@
// ServerTlsSession.cpp — 服务端单向 TLS(Schannel 入站)实现
//
// 与客户端 TlsChannel.cpp 对称,但走 AcceptSecurityContext 入站握手、DecryptMessage/
// EncryptMessage 流式加解密。证书/私钥加载为 PEM + CNG(NCryptImportKey PKCS#8),
// 以便与 Go 服务端(server/go 的 crypto/tls,YAMA_TLS_CERT/KEY)共用同一对密钥。
#include "StdAfx.h"
#include "ServerTlsSession.h"
#include "Server.h" // CONTEXT_OBJECT::FreeTls()
#include "common/iniFile.h" // config(GetInt/GetStr)
#include <ncrypt.h>
#include <bcrypt.h>
#include <fstream>
#include <iterator>
#include <sstream>
#pragma comment(lib, "secur32.lib")
#pragma comment(lib, "crypt32.lib")
#pragma comment(lib, "ncrypt.lib")
namespace
{
// 进程级身份(进程启动加载一次;未来 UI/指令热切换时改为引用计数 + 惰性释放)。
std::mutex g_identityMtx;
bool g_enabled = false;
bool g_ready = false;
bool g_loadError = false;
CredHandle g_cred = {};
bool g_credValid = false;
PCCERT_CONTEXT g_cert = NULL; // 与入站凭据同生命周期,FreeIdentity 时释放
NCRYPT_KEY_HANDLE g_persistedKey = 0; // 已持久化到 CNG KSP 的私钥句柄,FreeIdentity 时删除
// 持久化私钥在 CNG KSP 中的名字。用固定名 + NCRYPT_OVERWRITE_KEY_FLAG,重启时覆盖旧键,
// 避免残留;同名键的密钥材料与 server.key 相同,覆盖无副作用。
const wchar_t* g_keyName = L"YamaServerTlsKey";
// 一次性读文件为 std::string(二进制安全)。
bool ReadFileText(const std::string& path, std::string& out)
{
std::ifstream f(path, std::ios::binary);
if (!f.is_open())
return false;
std::ostringstream ss;
ss << f.rdbuf();
if (f.bad())
return false;
out = ss.str();
return true;
}
// PEM(-----BEGIN ...----- 包裹的 base64)解码为 DER。失败返回 false。
// CRYPT_STRING_ANY 会自动识别带头的 base64(PEM),对证书与 PKCS#8 私钥均适用。
bool PemToDer(const std::string& pem, std::vector<BYTE>& der)
{
if (pem.empty())
return false;
DWORD need = 0;
if (!CryptStringToBinaryA(pem.data(), (DWORD)pem.size(), CRYPT_STRING_ANY,
NULL, &need, NULL, NULL))
return false;
der.resize(need);
return CryptStringToBinaryA(pem.data(), (DWORD)pem.size(), CRYPT_STRING_ANY,
der.data(), &need, NULL, NULL) == TRUE;
}
// 从 PEM 文本里定位私钥块的类型,用于给出可操作的错误提示。
enum KeyFmt { KF_PKCS8, KF_PKCS1, KF_UNKNOWN };
KeyFmt DetectKeyFormat(const std::string& keyPem)
{
if (keyPem.find("-----BEGIN PRIVATE KEY-----") != std::string::npos)
return KF_PKCS8;
if (keyPem.find("-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----") != std::string::npos ||
keyPem.find("-----BEGIN EC PRIVATE KEY-----") != std::string::npos)
return KF_PKCS1;
return KF_UNKNOWN;
}
}
// =====================================================================================
// ServerTlsIdentity —— 进程级服务端身份(可重入加载,禁止 call_once,供未来热切换)
// =====================================================================================
void ServerTlsIdentity::FreeIdentity()
{
// 先释放凭据,再释放证书上下文,最后删除持久化私钥(凭据/证书可能仍按名引用该键)。
if (g_credValid)
{
FreeCredentialsHandle(&g_cred);
g_credValid = false;
}
g_cred = {};
if (g_cert)
{
CertFreeCertificateContext(g_cert);
g_cert = NULL;
}
if (g_persistedKey)
{
NCryptDeleteKey(g_persistedKey, 0); // 删除并释放句柄
g_persistedKey = 0;
}
}
bool ServerTlsIdentity::Load(config& cfg)
{
std::lock_guard<std::mutex> lk(g_identityMtx);
bool enabled = cfg.GetInt("tls", "Enabled", 0) != 0;
std::string certPath = cfg.GetStr("tls", "CertPath", "");
std::string keyPath = cfg.GetStr("tls", "KeyPath", "");
g_enabled = enabled;
// 先释放旧身份(本轮只在启动时调用一次,不存在「旧身份仍被并发握手使用」的问题;
// 未来热切换需先引用计数、再惰性释放旧凭据)。
FreeIdentity();
g_ready = false;
g_loadError = false;
if (!enabled)
{
Mprintf("[TLS] server TLS disabled ([tls] Enabled=0) — plaintext only\n");
return true;
}
if (certPath.empty() || keyPath.empty())
{
g_loadError = true;
Mprintf("[TLS] FATAL: [tls] Enabled=1 but CertPath/KeyPath empty; "
"refusing TLS ClientHello (fail-closed)\n");
return false;
}
if (!LoadIdentity(certPath, keyPath))
{
g_loadError = true;
return false;
}
g_ready = true;
Mprintf("[TLS] server TLS enabled: cert=%s key=%s\n", certPath.c_str(), keyPath.c_str());
return true;
}
bool ServerTlsIdentity::LoadIdentity(const std::string& certPath, const std::string& keyPath)
{
std::string certPem, keyPem;
if (!ReadFileText(certPath, certPem))
{
Mprintf("[TLS] FATAL: cannot read cert file %s\n", certPath.c_str());
return false;
}
if (!ReadFileText(keyPath, keyPem))
{
Mprintf("[TLS] FATAL: cannot read key file %s\n", keyPath.c_str());
return false;
}
// 1) 证书:PEM → DER → PCCERT_CONTEXT。
std::vector<BYTE> certDer;
if (!PemToDer(certPem, certDer))
{
Mprintf("[TLS] FATAL: cert file %s is not a valid PEM\n", certPath.c_str());
return false;
}
PCCERT_CONTEXT cert = CertCreateCertificateContext(X509_ASN_ENCODING,
certDer.data(), (DWORD)certDer.size());
if (cert == NULL)
{
Mprintf("[TLS] FATAL: CertCreateCertificateContext failed (%u)\n", GetLastError());
return false;
}
// 2) 私钥:PEM → DER → 持久化到 CNG KSP(仅支持 PKCS#8;PKCS#1 给出可操作的转换提示)。
//
// 关键:Schannel 入站凭据(AcquireCredentialsHandle)需要「能按名重开」的持久化私钥。
// NCryptImportKey 产出的是匿名临时键,绑定 CERT_NCRYPT_KEY_HANDLE_PROP_ID 后 Schannel 仍
// 拿不到(AcquireCredentialsHandle 返回 SEC_E_NO_CREDENTIALS 0x8009030e)。因此先把
// PKCS#8 导入为临时键、导出为裸 RSA 私钥 BLOB(NCryptSetProperty 只认裸 BLOB,不认
// PKCS#8),再写入持久化键并 finalize,最后用 CERT_KEY_PROV_INFO_PROP_ID 按名引用。
std::vector<BYTE> keyDer;
NCRYPT_KEY_HANDLE persistedKey = 0;
if (DetectKeyFormat(keyPem) == KF_PKCS8)
{
if (!PemToDer(keyPem, keyDer))
{
Mprintf("[TLS] FATAL: key file %s is not a valid PEM\n", keyPath.c_str());
CertFreeCertificateContext(cert);
return false;
}
// 显式打开 Microsoft Software Key Storage Provider。hProvider 传 NULL 会让
// NCryptImportKey 走「默认提供者」解析,实测返回 NTE_INVALID_HANDLE(0x80090026),
// 故必须显式取得 KSP 句柄(临时键独立于 hProv,导入后即可释放)。
NCRYPT_PROV_HANDLE hProv = 0;
SECURITY_STATUS st = NCryptOpenStorageProvider(&hProv, MS_KEY_STORAGE_PROVIDER, 0);
if (st != ERROR_SUCCESS)
{
Mprintf("[TLS] FATAL: NCryptOpenStorageProvider failed 0x%08x\n", (unsigned)st);
CertFreeCertificateContext(cert);
return false;
}
// 2a) PKCS#8 → 临时键。
NCRYPT_KEY_HANDLE tmp = 0;
st = NCryptImportKey(hProv, NULL, NCRYPT_PKCS8_PRIVATE_KEY_BLOB, NULL,
&tmp, keyDer.data(), (DWORD)keyDer.size(), 0);
if (st == ERROR_SUCCESS)
{
// 2b) 允许明文导出,导出为裸 RSA 私钥 BLOB。
DWORD policy = NCRYPT_ALLOW_PLAINTEXT_EXPORT_FLAG | NCRYPT_ALLOW_EXPORT_FLAG;
NCryptSetProperty(tmp, NCRYPT_EXPORT_POLICY_PROPERTY, (PBYTE)&policy, sizeof(policy), 0);
std::vector<BYTE> raw;
DWORD rawLen = 0;
st = NCryptExportKey(tmp, NULL, BCRYPT_RSAFULLPRIVATE_BLOB, NULL, NULL, 0, &rawLen, 0);
if (st == ERROR_SUCCESS)
{
raw.resize(rawLen);
st = NCryptExportKey(tmp, NULL, BCRYPT_RSAFULLPRIVATE_BLOB, NULL,
raw.data(), rawLen, &rawLen, 0);
}
// 2c) 写入持久化键并 finalize(落到 KSP,可被 Schannel 按名重开)。
if (st == ERROR_SUCCESS)
st = NCryptCreatePersistedKey(hProv, &persistedKey, BCRYPT_RSA_ALGORITHM,
g_keyName, AT_KEYEXCHANGE, NCRYPT_OVERWRITE_KEY_FLAG);
if (st == ERROR_SUCCESS)
st = NCryptSetProperty(persistedKey, BCRYPT_RSAFULLPRIVATE_BLOB,
raw.data(), (DWORD)raw.size(), 0);
if (st == ERROR_SUCCESS)
st = NCryptFinalizeKey(persistedKey, 0);
NCryptFreeObject(tmp);
}
NCryptFreeObject(hProv);
if (st != ERROR_SUCCESS)
{
Mprintf("[TLS] FATAL: failed to persist PKCS#8 key for %s (0x%08x)\n",
keyPath.c_str(), (unsigned)st);
if (persistedKey)
NCryptFreeObject(persistedKey);
CertFreeCertificateContext(cert);
return false;
}
}
else
{
// PKCS#1(RSA/EC PRIVATE KEY)或未知格式:本次不支持,给转换命令。
Mprintf("[TLS] FATAL: key file %s must be PKCS#8 (-----BEGIN PRIVATE KEY-----). "
"Convert with: openssl pkcs8 -topk8 -nocrypt -in %s -out %s\n",
keyPath.c_str(), keyPath.c_str(), keyPath.c_str());
CertFreeCertificateContext(cert);
return false;
}
// 3) 绑定私钥到证书上下文:按名引用持久化键。Schannel 经 CryptAcquireCertificatePrivateKey
// 在 MS_KEY_STORAGE_PROVIDER 里用 pwszContainerName 重开该键。
CRYPT_KEY_PROV_INFO provInfo = {};
provInfo.pwszContainerName = (LPWSTR)g_keyName;
provInfo.pwszProvName = (LPWSTR)MS_KEY_STORAGE_PROVIDER;
provInfo.dwProvType = 0; // 0 = CNG(无 CAPI provider type)
provInfo.dwKeySpec = AT_KEYEXCHANGE;
if (!CertSetCertificateContextProperty(cert, CERT_KEY_PROV_INFO_PROP_ID, 0, &provInfo))
{
Mprintf("[TLS] FATAL: CertSetCertificateContextProperty(CERT_KEY_PROV_INFO_PROP_ID) "
"failed (%u)\n", GetLastError());
NCryptDeleteKey(persistedKey, 0); // 删除并释放句柄
CertFreeCertificateContext(cert);
return false;
}
// 绑定后持久化键句柄交进程级 g_persistedKey,随 FreeIdentity 删除(覆盖旧键,避免残留)。
g_persistedKey = persistedKey;
// 4) 入站凭据:显式指定服务端证书,不请求客户端证书(单向 TLS)。
SCHANNEL_CRED sc = {};
sc.dwVersion = SCHANNEL_CRED_VERSION;
sc.cCreds = 1;
sc.paCred = &cert;
sc.grbitEnabledProtocols = SP_PROT_TLS1_2_SERVER;
// NO_DEFAULT_CREDS 避免回退到系统默认凭据,确保只用我们提供的证书/私钥。
//(单向 TLS 不请求客户端证书,故无需 SCH_CRED_MANUAL_CRED_VALIDATION。)
sc.dwFlags = SCH_CRED_NO_DEFAULT_CREDS;
TimeStamp tsExpiry = {};
SECURITY_STATUS st = AcquireCredentialsHandleA(
NULL, (SEC_CHAR*)"Microsoft Unified Security Protocol Provider", SECPKG_CRED_INBOUND,
NULL, &sc, NULL, NULL, &g_cred, &tsExpiry);
if (st != SEC_E_OK)
{
Mprintf("[TLS] FATAL: AcquireCredentialsHandle(SECPKG_CRED_INBOUND) failed 0x%08x\n",
(unsigned)st);
CertFreeCertificateContext(cert); // 无凭据引用,安全释放
g_cred = {};
if (g_persistedKey) // 回滚:删除已持久化的私钥,避免残留
{
NCryptDeleteKey(g_persistedKey, 0); // 删除并释放句柄
g_persistedKey = 0;
}
return false;
}
// 成功:把证书上下文生命周期交给进程级 g_cert,随 FreeIdentity 释放,
// 保证在 FreeCredentialsHandle 之前私钥一直可用。
g_cert = cert;
g_credValid = true;
return true;
}
bool ServerTlsIdentity::IsEnabled()
{
std::lock_guard<std::mutex> lk(g_identityMtx);
return g_enabled;
}
bool ServerTlsIdentity::IsReady()
{
std::lock_guard<std::mutex> lk(g_identityMtx);
return g_ready && g_credValid;
}
bool ServerTlsIdentity::IsLoadError()
{
std::lock_guard<std::mutex> lk(g_identityMtx);
return g_loadError;
}
CredHandle ServerTlsIdentity::Cred()
{
std::lock_guard<std::mutex> lk(g_identityMtx);
return g_cred;
}
// =====================================================================================
// ServerTlsSession —— 单连接会话(握手 + 加解密)
// =====================================================================================
void ServerTlsSession::CloseHandles()
{
if (m_ctxValid)
{
DeleteSecurityContext(&m_ctx);
m_ctxValid = false;
}
m_ctx = {};
m_ready = false;
m_raw.clear();
}
// 握手线程在 IOCP 的子套接字上做同步 I/O。该套接字可能是非阻塞的(监听套接字经
// WSAEventSelect 置为非阻塞后,accept 出的子套接字继承非阻塞态;线程里 FIONBIO=0 也
// 不一定即时生效)。故 recv/send 遇 WSAEWOULDBLOCK 时用 select 等可读/可写再重试,
// 而非当致命错误,避免「客户端回包还没到就误判握手失败」。
static bool WaitSocketReady(SOCKET sock, bool forRead, int timeoutMs)
{
fd_set fds;
FD_ZERO(&fds);
FD_SET(sock, &fds);
timeval tv;
tv.tv_sec = timeoutMs / 1000;
tv.tv_usec = (timeoutMs % 1000) * 1000;
return select(0, forRead ? &fds : NULL, forRead ? NULL : &fds, NULL, &tv) > 0;
}
bool ServerTlsSession::SendAll(SOCKET sock, const void* data, int len)
{
const BYTE* p = (const BYTE*)data;
int sent = 0;
while (sent < len)
{
int n = send(sock, (const char*)p + sent, len - sent, 0);
if (n == SOCKET_ERROR && WSAGetLastError() == WSAEWOULDBLOCK)
{
if (!WaitSocketReady(sock, false, 15000))
return false;
continue; // 非阻塞套接字发送缓冲满:等可写后重试
}
if (n <= 0)
return false;
sent += n;
}
return true;
}
bool ServerTlsSession::Handshake(SOCKET sock, const BYTE* initial, int initialLen)
{
std::lock_guard<std::mutex> lk(m_mtx);
if (m_ctxValid)
CloseHandles(); // 防御:会话应只握手一次
CredHandle cred = ServerTlsIdentity::Cred();
// 单向 TLS:服务端不请求客户端证书,故无需 ASC_REQ_MANUAL_CRED_VALIDATION
//(该标志只在 mTLS 校验客户端证书时有意义;SDK 的 ASC 命名空间里亦无此常量)。
DWORD req = ASC_REQ_SEQUENCE_DETECT | ASC_REQ_REPLAY_DETECT | ASC_REQ_CONFIDENTIALITY |
ASC_REQ_ALLOCATE_MEMORY | ASC_REQ_STREAM;
std::vector<BYTE> hs(initial, initial + initialLen);
CtxtHandle ctx = {};
bool ctxValid = false;
TimeStamp tsExpiry = {};
ULONG attrs = 0;
SECURITY_STATUS sc = SEC_I_CONTINUE_NEEDED;
for (;;)
{
SecBuffer inBufs[2] = {
{ (ULONG)hs.size(), SECBUFFER_TOKEN, hs.empty() ? NULL : hs.data() },
{ 0, SECBUFFER_EMPTY, NULL },
};
SecBufferDesc inDesc = { SECBUFFER_VERSION, 2, inBufs };
SecBuffer outBuf = { 0, SECBUFFER_TOKEN, NULL };
SecBufferDesc outDesc = { SECBUFFER_VERSION, 1, &outBuf };
sc = AcceptSecurityContext(&cred, ctxValid ? &ctx : NULL, &inDesc, req,
SECURITY_NATIVE_DREP, ctxValid ? NULL : &ctx,
&outDesc, &attrs, &tsExpiry);
ctxValid = true;
// 发出服务端握手记录(ServerHello/Certificate/... 或 Finished)。
if (outBuf.cbBuffer > 0 && outBuf.pvBuffer)
{
bool ok = SendAll(sock, outBuf.pvBuffer, (int)outBuf.cbBuffer);
FreeContextBuffer(outBuf.pvBuffer);
if (!ok)
{
sc = SEC_E_INTERNAL_ERROR;
break;
}
}
// 计算已消费字节:SECBUFFER_EXTRA 里是「未消费的尾部」(下一条握手消息 / 首条应用数据)。
// 必须在 SEC_E_OK / 失败判定之前处理:否则握手完成时 hs 里仍混着已消费的握手记录,
// 紧跟 Finished 的首条应用数据(客户端登录包)会随 hs 一起被丢弃,导致随机丢包。
if (inBufs[1].BufferType == SECBUFFER_EXTRA)
{
int extra = (int)inBufs[1].cbBuffer;
hs.erase(hs.begin(), hs.begin() + (hs.size() - extra));
}
else if (sc != SEC_E_INCOMPLETE_MESSAGE && sc != SEC_I_INCOMPLETE_CREDENTIALS)
{
hs.clear(); // 已全部消费,继续等下一轮握手消息
}
// 否则:SEC_E_INCOMPLETE_MESSAGE —— 保留 hs(不完整消息),续收补齐。
if (sc == SEC_E_OK)
break;
if (FAILED(sc) && sc != SEC_E_INCOMPLETE_MESSAGE && sc != SEC_I_INCOMPLETE_CREDENTIALS)
{
Mprintf("[TLS] AcceptSecurityContext failed 0x%08x (in=%u consumed? extra=%u)\n",
(unsigned)sc, inBufs[0].cbBuffer, inBufs[1].BufferType == SECBUFFER_EXTRA ? inBufs[1].cbBuffer : 0);
break; // 真正的失败
}
char raw[8192];
int r;
for (;;)
{
r = recv(sock, raw, sizeof(raw), 0);
if (r == SOCKET_ERROR && WSAGetLastError() == WSAEWOULDBLOCK)
{
if (!WaitSocketReady(sock, true, 15000))
{
r = SOCKET_ERROR;
break; // 等可读超时
}
continue; // 非阻塞套接字暂无数据:等可读后重试
}
break;
}
if (r <= 0)
{
Mprintf("[TLS] handshake recv failed/EOF (r=%d err=%d)\n", r, WSAGetLastError());
sc = SEC_E_INTERNAL_ERROR;
break;
}
hs.insert(hs.end(), (BYTE*)raw, (BYTE*)raw + r);
}
if (sc != SEC_E_OK)
{
Mprintf("[TLS] handshake failed: final status 0x%08x (fail-closed)\n", (unsigned)sc);
if (ctxValid)
DeleteSecurityContext(&ctx);
return false;
}
// 握手成功后 hs 里残留的「未消费尾部」是紧跟 Finished 的首条应用数据(TLS 记录)。
// 交给 Decrypt 处理,否则首包会丢(表现为随机登录超时/重连/协议错位)。
if (!hs.empty())
m_raw.insert(m_raw.end(), hs.begin(), hs.end());
// 查询流式记录尺寸(加密封装用)。
SecPkgContext_StreamSizes sizes = {};
if (QueryContextAttributes(&ctx, SECPKG_ATTR_STREAM_SIZES, &sizes) != SEC_E_OK)
{
DeleteSecurityContext(&ctx);
return false;
}
m_ctx = ctx;
m_ctxValid = true;
m_sizes = sizes;
m_ready = true;
return true;
}
int ServerTlsSession::Decrypt(const BYTE* cipher, int len, std::vector<BYTE>& plain)
{
std::lock_guard<std::mutex> lk(m_mtx);
if (!m_ready)
return -1;
if (len <= 0)
return 0;
m_raw.insert(m_raw.end(), cipher, cipher + len);
for (;;)
{
SecBuffer bufs[4] = {
{ (ULONG)m_raw.size(), SECBUFFER_DATA, m_raw.empty() ? NULL : m_raw.data() },
{ 0, SECBUFFER_EMPTY, NULL },
{ 0, SECBUFFER_EMPTY, NULL },
{ 0, SECBUFFER_EMPTY, NULL },
};
SecBufferDesc desc = { SECBUFFER_VERSION, 4, bufs };
SECURITY_STATUS sc = DecryptMessage(&m_ctx, &desc, 0, NULL);
if (sc == SEC_E_INCOMPLETE_MESSAGE)
break; // 记录不完整,等下一轮 WSARecv
if (sc == SEC_I_CONTEXT_EXPIRED) {
Mprintf("[TLS] DecryptMessage: peer close_notify (SEC_I_CONTEXT_EXPIRED)\n");
return -1; // 对端 close_notify / 会话结束
}
if (sc == SEC_I_RENEGOTIATE || FAILED(sc)) {
Mprintf("[TLS] DecryptMessage failed 0x%08x (raw=%u)\n", (unsigned)sc, (unsigned)m_raw.size());
return -1;
}
int decLen = (int)bufs[1].cbBuffer;
const BYTE* p = (const BYTE*)bufs[1].pvBuffer;
int extra = (bufs[3].BufferType == SECBUFFER_EXTRA) ? (int)bufs[3].cbBuffer : 0;
int consumed = (int)m_raw.size() - extra;
if (decLen > 0 && p)
plain.insert(plain.end(), p, p + decLen);
m_raw.erase(m_raw.begin(), m_raw.begin() + consumed);
if (m_raw.empty())
break;
}
return 0;
}
int ServerTlsSession::Encrypt(const BYTE* plain, int len, std::vector<BYTE>& wire)
{
std::lock_guard<std::mutex> lk(m_mtx);
if (!m_ready)
return -1;
if (len <= 0)
return 0;
ULONG maxMsg = m_sizes.cbMaximumMessage > 0 ? m_sizes.cbMaximumMessage : 16384;
int total = 0;
while (total < len)
{
int chunk = (len - total > (int)maxMsg) ? (int)maxMsg : (len - total);
std::vector<BYTE> rec(m_sizes.cbHeader + chunk + m_sizes.cbTrailer);
BYTE* hdr = rec.data();
BYTE* body = hdr + m_sizes.cbHeader;
BYTE* trailer = body + chunk;
memcpy(body, plain + total, chunk);
SecBuffer bufs[4] = {
{ m_sizes.cbHeader, SECBUFFER_STREAM_HEADER, hdr },
{ (ULONG)chunk, SECBUFFER_DATA, body },
{ m_sizes.cbTrailer, SECBUFFER_STREAM_TRAILER, trailer },
{ 0, SECBUFFER_EMPTY, NULL },
};
SecBufferDesc desc = { SECBUFFER_VERSION, 4, bufs };
SECURITY_STATUS sc = EncryptMessage(&m_ctx, 0, &desc, 0);
if (FAILED(sc))
return -1; // 握手已建立,此处失败视为致命(调用方关闭连接)
int wireLen = (int)(bufs[0].cbBuffer + bufs[1].cbBuffer + bufs[2].cbBuffer);
wire.insert(wire.end(), rec.data(), rec.data() + wireLen);
total += chunk;
}
return total;
}
// =====================================================================================
// CONTEXT_OBJECT::FreeTls —— 释放每连接 TLS 会话(定义在此以便 delete 完整类型)
// =====================================================================================
void CONTEXT_OBJECT::FreeTls()
{
delete tls;
tls = NULL;
}
+92
View File
@@ -0,0 +1,92 @@
// ServerTlsSession.h — MFC 服务端单向 TLS(Schannel 入站)会话封装
//
// 与客户端 TlsChannel 对称:客户端走 InitializeSecurityContext(出站),本类走
// AcceptSecurityContext(入站)。单向 TLS:不请求/校验客户端证书,客户端身份仍由
// 隧道内登录(V1 PwdHmac / V2 ECDSA)承担。
//
// 分层:
// ServerTlsIdentity —— 进程级「服务端身份」(证书 + 私钥 → 入站凭据)。可重入加载
// (Load 禁止用 call_once,供未来 UI/指令热切换),本轮启动时加载一次。
// ServerTlsSession —— 每条连接一个,持有握手/加解密所需的 Schannel 上下文与缓冲,
// 随 CONTEXT_OBJECT 池化复用而重建。
//
// 线程模型:Handshake 在专用握手线程上阻塞执行(方案 A);握手完成后,Decrypt 由
// IOCP 工作线程调用(每连接同一时刻只有一个未决 WSARecv,天然串行)、Encrypt 在
// SendLock 内调用。Schannel 上下文非线程安全,故 Encrypt/Decrypt 内部以 m_mtx 互斥。
//
// 选型:Schannel(Windows 原生 SSPI),secur32.lib / crypt32.lib / ncrypt.lib 系统库。
// 证书/私钥为 PEM(与 Go 服务端 YAMA_TLS_CERT/KEY 同构,可共用同一对密钥);私钥
// 须为 PKCS#8(-----BEGIN PRIVATE KEY-----),见 ServerTlsSession.cpp 的加载实现。
#pragma once
#include <WinSock2.h>
#ifndef SECURITY_WIN32
#define SECURITY_WIN32 1
#endif
#include <security.h>
#include <schannel.h>
#include <mutex>
#include <string>
#include <vector>
class config; // common/iniFile.h(仅需引用,避免把 ini 头拖进 Server.h 的 include 图)
// ---- 进程级服务端身份(证书 + 私钥),可重入加载(禁止 call_once,供未来热切换)----
class ServerTlsIdentity
{
public:
// 从 cfg(THIS_CFG)读 [tls] 节:Enabled / CertPath / KeyPath,并加载身份。
// 返回 true 表示「配置已生效」(开关关、或开关开且身份加载成功);开关开但加载
// 失败时返回 false 且 IsLoadError()==true,服务端须对 TLS ClientHello fail-closed。
static bool Load(config& cfg);
static bool IsEnabled(); // [tls] Enabled != 0
static bool IsReady(); // 开关开 && 身份加载成功(有可用入站凭据)
static bool IsLoadError(); // 开关开 && 身份加载失败(fail-closed)
// 入站凭据(AcquireCredentialsHandle 产出)。返回拷贝;句柄值本身可安全拷贝。
static CredHandle Cred();
private:
static void FreeIdentity();
static bool LoadIdentity(const std::string& certPath, const std::string& keyPath);
};
// ---- 单连接服务端 TLS 会话(握手 + 加解密)----
class ServerTlsSession
{
public:
ServerTlsSession() {}
~ServerTlsSession() { CloseHandles(); }
ServerTlsSession(const ServerTlsSession&) = delete;
ServerTlsSession& operator=(const ServerTlsSession&) = delete;
// 阻塞式服务端握手(方案 A:专用握手线程上调用)。initial/initialLen 是嗅探阶段已
// 收到的 ClientHello 字节(可能只是分片;内部按 SEC_E_INCOMPLETE_MESSAGE 续收补齐)。
// 成功返回 true,失败 false(调用方关闭连接,fail-closed)。
bool Handshake(SOCKET sock, const BYTE* initial, int initialLen);
// 解密:把本次 WSARecv 收到的密文 cipher[0..len] 喂入,把能解出的明文追加到 plain。
// 返回 0 = 成功(可能无明文);-1 = 错误 / 对端 close_notify(调用方关闭连接)。
int Decrypt(const BYTE* cipher, int len, std::vector<BYTE>& plain);
// 加密:把明文 plain[0..len] 加密成完整 TLS 记录,追加到 wire。
// 返回加密的明文字节数(== len);-1 = 错误。
int Encrypt(const BYTE* plain, int len, std::vector<BYTE>& wire);
bool Ready() const { return m_ready; }
private:
void CloseHandles();
bool SendAll(SOCKET sock, const void* data, int len);
std::mutex m_mtx; // 序列化对 m_ctx 的 Encrypt/Decrypt(Schannel 非线程安全)
CtxtHandle m_ctx = {};
bool m_ctxValid = false;
bool m_ready = false;
SecPkgContext_StreamSizes m_sizes = {};
std::vector<BYTE> m_raw; // 尚未解密 / 未消费完的 TLS 记录原始字节
};