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Node.js可以使用require('tls')来访问TLS/SSL模块:
const tls = require('tls');
tls模块使用OpenSSL来提供传输层安全性(Transport Layer Security,TLS)和安全套接层(Secure Socket Layer,SSL):加密过的流通讯。
TLS/SSL是一种公钥/私钥基础架构,每个客户端和服务端都需要一个私钥。私钥的创建方法如下:
openssl genrsa -out ryans-key.pem 2048
你还需要为所有服务器和某些客户端添加证书。证书由认证中心(Certificate Authority)签名,或者自签名。获得证书第一步是创建一个证书签名请求"Certificate Signing Request" (CSR)文件。证书的创建方法如下:
openssl req -new -sha256 -key ryans-key.pem -out ryans-csr.pem
使用CSR创建一个自签名的证书:
openssl x509 -req -in ryans-csr.pem -signkey ryans-key.pem -out ryans-cert.pem
或者你可以发送CSR给认证中心(Certificate Authority)来签名。
(TODO: 创建CA的文档,感兴趣的读者可以在Node源码test/fixtures/keys/Makefile里查看)
创建.pfx或.p12,可以这么做:
openssl pkcs12 -export -in agent5-cert.pem -inkey agent5-key.pem \
-certfile ca-cert.pem -out agent5.pfx
Node.js默认遵循SSLv2和SSLv3协议,不过这些协议被禁用。因为他们不太可靠,很容易受到威胁,参见CVE-2014-3566。某些情况下,旧版本客户端/服务器(比如 IE6)可能会产生问题。如果你想启用SSLv2或SSLv3 ,使用参数--enable-ssl2或--enable-ssl3运行Node。Node.js的未来版本中不会再默认编译SSLv2 和SSLv3。
有一个办法可以强制node进入仅使用SSLv3或SSLv2模式,分别指定secureProtocol为'SSLv3_method'或'SSLv2_method'。
Node.js使用的默认协议方法准确名字是AutoNegotiate_method, 这个方法会尝试并协商客户端支持的从高到底协议。为了提供默认的安全级别,Node.js(v0.10.33 版本之后)通过将secureOptions设为SSL_OP_NO_SSLv3|SSL_OP_NO_SSLv2 ,明确的禁用了SSLv3和SSLv2(除非你给secureProtocol 传值--enable-ssl3,或--enable-ssl2,或SSLv3_method)。
如果你设置了secureOptions,我们不会重新这个参数。
改变这个行为的后果:
TLS协议让客户端协商TLS会话的某些方法内容。但是,会话协商需要服务器端响应的资源,这回让它成为阻断服务攻击(denial-of-service attacks)的潜在媒介。
为了降低这种情况的发生,重新协商被限制为每10分钟3次。当超出这个界限时,在tls.TLSSocket实例上会触发错误。这个限制可设置:
tls.CLIENT_RENEG_LIMIT: 重新协商limit,默认是3。
除非你明确知道自己在干什么,否则不要改变默认值。
要测试你的服务器的话,使用openssl s_client -connect address:port连接服务器,并敲R<CR>(字母 R 键加回车)几次。
NPN(Next Protocol Negotiation 下次协议协商)和SNI (Server Name Indication 域名指示)都是TLS握手扩展:
"Forward Secrecy"或"Perfect Forward Secrecy-完全正向保密"协议描述了秘钥协商(比如秘钥交换)方法的特点。实际上这意味着及时你的服务器的秘钥有危险,通讯仅有可能被一类人窃听,他们必须设法获的每次会话都会生成的秘钥对。
完全正向保密是通过每次握手时为秘钥协商随机生成密钥对来完成(和所有会话一个key相反)。实现这个技术(提供完全正向保密-Perfect Forward Secrecy)的方法被称为"ephemeral"。
通常目前有2个方法用于完成完全正向保密(Perfect Forward Secrecy):
短暂(ephemeral)方法有性能缺点,因为生成 key 非常耗费资源。
返回支持的SSL密码名数组。
例子:
var ciphers = tls.getCiphers();
console.log(ciphers); // ['AES128-SHA', 'AES256-SHA', ...]
创建一个新的tls.Server。参数connectionListener会自动设置为secureConnection事件的监听器。参数options对象有以下可能性:
pfx: 包含私钥,证书和服务器的CA证书(PFX或PKCS12 格式)字符串或缓存Buffer。(key,cert和ca互斥)。
key: 包含服务器私钥(PEM格式)字符串或缓存Buffer。(可以是keys的数组)(必传)。
passphrase: 私钥或pfx的密码字符串
cert: 包含服务器证书key(PEM格式)字符串或缓存Buffer。(可以是certs的数组)(必传)。
ca: 信任的证书(PEM格式)的字符串/缓存数组。如果忽略这个参数,将会使用"root" CAs ,比如VeriSign。用来授权连接。
crl : 不是PEM编码CRLs (证书撤销列表 Certificate Revocation List)的字符串就是字符串列表.
ciphers: 要使用或排除的密码(cipher)字符串
为了减轻BEAST attacks ,推荐使用这个参数和之后会提到的honorCipherOrder参数来优化non-CBC密码(cipher)
默认:ECDHE-RSA-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES128-SHA256:AES128-GCM-SHA256:RC4:HIGH:!MD5:!aNULL。格式上更多细节参见OpenSSL cipher list format documentation
ECDHE-RSA-AES128-SHA256, DHE-RSA-AES128-SHA256和AES128-GCM-SHA256都是TLS v1.2密码(cipher),当node.js连接OpenSSL 1.0.1或更早版本(比如)时使用。注意,honorCipherOrder设置为enabled后,现在仍然可以和TLS v1.2客户端协商弱密码(cipher),
RC4可作为客户端和老版本TLS协议通讯的备用方法。RC4这些年受到怀疑,任何对信任敏感的对象都会考虑其威胁性。国家级别(state-level)的参与者拥有中断它的能力。
注意: 早些版本的修订建议,AES256-SHA作为可以接受的密码(cipher).Unfortunately,AES256-SHA是一个CBC密码(cipher),容易受到BEAST attacks 攻击,不要使用它。
ecdhCurve: 包含用来ECDH秘钥交换弧形(curve)名字符串,或者false禁用ECDH。
默认prime256v1。更多细节参考RFC 4492 。
dhparam: DH参数文件,用于DHE秘钥协商。使用openssl dhparam命令来创建。如果加载文件失败,会悄悄的抛弃它。
handshakeTimeout: 如果SSL/TLS握手事件超过这个参数,会放弃里连接。默认是120秒.
握手超时后,tls.Server对象会触发'clientError'事件。
honorCipherOrder: 当选择一个密码(cipher)时,使用服务器配置,而不是客户端的。
虽然这个参数默认不可用,还是推荐你用这个参数,和ciphers参数连接使用,减轻BEAST攻击。
注意,如果使用了SSLv2,服务器会发送自己的配置列表给客户端,客户端会挑选密码(cipher)。默认不支持SSLv2,除非node.js配置了./configure --with-sslv2。
requestCert: 如果设为true,服务器会要求连接的客户端发送证书,并尝试验证证书。默认:false。
rejectUnauthorized: 如果为true,服务器将会拒绝任何不被CAs列表授权的连接。仅requestCert参数为true时这个参数才有效。默认:false。
checkServerIdentity(servername, cert): 提供一个重写的方法来检查证书对应的主机名。如果验证失败,返回error。如果验证通过,返回undefined。
NPNProtocols: NPN协议的Buffer数组(协议需按优先级排序)。
SNICallback(servername, cb): 如果客户端支持SNI TLS扩展会调用这个函数。会传入2个参数:servername和cb。SNICallback必须调用 cb(null, ctx),其中ctx是SecureContext实例。(你可以用tls.createSecureContext(...)来获取相应的SecureContext上下文)。如果 SNICallback没有提供,将会使用高级的api(参见下文).
sessionTimeout: 整数,设定了服务器创建TLS会话标示符(TLS session identifiers)和TLS会话票据(TLS session tickets)后的超时时间(单位:秒)。更多细节参见:SSL_CTX_set_timeout。
ticketKeys: 一个48字节的Buffer实例,由16字节的前缀,16字节的hmac key,16字节的AES key组成。可用用它来接受tls服务器实例上的tls会话票据(tls session tickets)。
注意: 自动在集群模块( cluster module)工作进程间共享。
sessionIdContext: 会话恢复(session resumption)的标示符字符串。如果requestCert为true。默认值为命令行生成的MD5哈希值。否则不提供默认值。
secureProtocol: SSL使用的方法,例如,SSLv3_method强制SSL版本为3。可能的值定义于你所安装的OpenSSL中的常量SSL_METHODS。
响应服务器的简单例子:
var tls = require('tls');
var fs = require('fs');
var options = {
key: fs.readFileSync('server-key.pem'),
cert: fs.readFileSync('server-cert.pem'),
// This is necessary only if using the client certificate authentication.
requestCert: true,
// This is necessary only if the client uses the self-signed certificate.
ca: [ fs.readFileSync('client-cert.pem') ]
};
var server = tls.createServer(options, function(socket) {
console.log('server connected',
socket.authorized ? 'authorized' : 'unauthorized');
socket.write("welcome!\n");
socket.setEncoding('utf8');
socket.pipe(socket);
});
server.listen(8000, function() {
console.log('server bound');
});
或者:
var tls = require('tls');
var fs = require('fs');
var options = {
pfx: fs.readFileSync('server.pfx'),
// This is necessary only if using the client certificate authentication.
requestCert: true,
};
var server = tls.createServer(options, function(socket) {
console.log('server connected',
socket.authorized ? 'authorized' : 'unauthorized');
socket.write("welcome!\n");
socket.setEncoding('utf8');
socket.pipe(socket);
});
server.listen(8000, function() {
console.log('server bound');
});
你可以通过openssl s_client连接服务器来测试:
openssl s_client -connect 127.0.0.1:8000
创建一个新的客户端连接到指定的端口和主机(port and host)(老版本API),或者options.port和options.host(如果忽略host,默认为 localhost)。options是一个包含以下值得对象:
host: 客户端需要连接到的主机。
port: 客户端需要连接到的端口。
socket: 在指定的socket(而非新建)上建立安全连接。如果这个参数有值,将忽略host和port参数。
path: 创建 到参数path的unix socket连接。如果这个参数有值,将忽略host和port参数。
pfx: 包含私钥,证书和客户端(PFX或PKCS12格式)的CA证书的字符串或Buffer缓存。
key: 包含客户端(PEM格式)的 私钥的字符串或Buffer缓存。可以是keys数组。
passphrase: 私钥或pfx的密码字符串。
cert: 包含客户端证书key(PEM格式)字符串或缓存Buffer。(可以是certs的数组)。
ca: 信任的证书(PEM格式)的字符串/缓存数组。如果忽略这个参数,将会使用"root" CAs ,比如VeriSign。用来授权连接。
rejectUnauthorized: 如果为true,服务器证书根据CAs列表授权列表验证。如果验证失败,触发'error'事件;err.code包含OpenSSL错误代码。默认:true。
NPNProtocols: NPN协议的字符串或Buffer数组。Buffer必须有以下格式0x05hello0x05world,第一个字节是下一个协议名字的长度。(传的数组通常非常简单,比如:['hello', 'world'])。
servername: SNI(域名指示 Server Name Indication) TLS扩展的服务器名。
secureProtocol: SSL使用的方法,例如,SSLv3_method强制SSL版本为3。可能的值定义于你所安装的OpenSSL中的常量SSL_METHODS。
将参数callback添加到'secureConnect'事件上,其效果如同监听器。
tls.connect()返回一个tls.TLSSocket对象。
这是一个简单的客户端应答服务器例子:
var tls = require('tls');
var fs = require('fs');
var options = {
// These are necessary only if using the client certificate authentication
key: fs.readFileSync('client-key.pem'),
cert: fs.readFileSync('client-cert.pem'),
// This is necessary only if the server uses the self-signed certificate
ca: [ fs.readFileSync('server-cert.pem') ]
};
var socket = tls.connect(8000, options, function() {
console.log('client connected',
socket.authorized ? 'authorized' : 'unauthorized');
process.stdin.pipe(socket);
process.stdin.resume();
});
socket.setEncoding('utf8');
socket.on('data', function(data) {
console.log(data);
});
socket.on('end', function() {
server.close();
});
或者:
var tls = require('tls');
var fs = require('fs');
var options = {
pfx: fs.readFileSync('client.pfx')
};
var socket = tls.connect(8000, options, function() {
console.log('client connected',
socket.authorized ? 'authorized' : 'unauthorized');
process.stdin.pipe(socket);
process.stdin.resume();
});
socket.setEncoding('utf8');
socket.on('data', function(data) {
console.log(data);
});
socket.on('end', function() {
server.close();
});
net.Socket实例的封装,取代内部socket读写程序,执行透明的输入/输出数据的加密/解密。
从现有的TCP socket里构造一个新的TLSSocket对象。
socket一个net.Socket的实例
options一个包含以下属性的对象:
secureContext: 来自tls.createSecureContext( ... )的可选TLS上下文对象。
isServer: 如果为true, TLS socket将会在服务器模式(server-mode)初始化。
server: 一个可选的net.Server实例
requestCert: 可选的,参见tls.createSecurePair
rejectUnauthorized: 可选的,参见tls.createSecurePair
NPNProtocols: 可选的,参见tls.createServer
SNICallback: 可选的,参见tls.createServer
session: 可选的,一个Buffer实例,包含TLS会话
创建一个凭证(credentials)对象,包含字典有以下的key:
如果没给 'ca' 细节,node.js 将会使用默认的公开信任的 CAs 列表(参见http://mxr.mozilla.org/mozilla/source/security/nss/lib/ckfw/builtins/certdata.txt)。
创建一个新的安全对(secure pair)对象,包含2个流,其中一个读/写加密过的数据,另外一个读/写明文数据。通常加密端数据来自是从输入的加密数据流,另一端被当做初始加密流。
credentials: 来自tls.createSecureContext( ... )的安全上下文对象。
isServer: 是否以服务器/客户端模式打开这个tls连接。
requestCert: 是否服务器需要连接的客户端发送证书。仅适用于服务端连接。
tls.createSecurePair()返回一个安全对(SecurePair)对象,包含明文cleartext和密文encrypted流 。
注意: cleartext和tls.TLSSocket拥有相同的 API。
通过tls.createSecurePair返回。
一旦安全对(SecurePair)成功建立一个安全连接,安全对(SecurePair)将会触发这个事件。
和检查服务器'secureConnection'事件一样,pair.cleartext.authorized必须检查确认是否适用的证书是授权过的。
这是net.Server的子类,拥有相同的方法。这个类接受适用TLS或SSL的加密连接,而不是接受原始TCP连接。
function (tlsSocket) {}
新的连接握手成功后回触发这个事件。参数是tls.TLSSocket实例。它拥有常用的流方法和事件。
socket.authorized是否客户端被证书(服务器提供)授权。如果socket.authorized为false,socket.authorizationError是如何授权失败。值得一提的是,依赖于TLS服务器的设置,你的未授权连接可能也会被接受。socket.authorizationError如何授权失败。值得一提的是,依赖于TLS服务器的设置,你的未授权连接可能也会被接受。socket.npnProtocol包含选择的NPN协议的字符串。socket.servername包含SNI请求的服务器名的字符串。
function (exception, tlsSocket) { }
在安全连接建立前,客户端连接触发'error'事件会转发到这里来。
tlsSocket是tls.TLSSocket,错误是从这里触发的。
function (sessionId, sessionData, callback) { }
创建TLS会话的时候会触发。可能用来在外部存储器里存储会话。callback必须最后调用,否则没法从安全连接发送/接收数据。
注意: 添加这个事件监听器仅会在连接连接时有效果。
function (sessionId, callback) { }
当客户端想恢复之前的TLS会话时会触发。事件监听器可能会使用sessionId到外部存储器里查找,一旦结束会触发callback(null, sessionData)。如果会话不能恢复(比如不存在这个会话),可能会调用callback(null, null)。调用callback(err)将会终止连接,并销毁socket。
注意: 添加这个事件监听器仅会在连接连接时有效果。
function (certificate, issuer, callback) { }
当客户端发送证书状态请求时会触发。你可以解析服务器当前的证书,来获取OCSP网址和证书id,获取OCSP响应调用callback(null, resp),其中resp是 Buffer实例。证书(certificate)和发行者(issuer)都是初级表达式缓存(BufferDER-representations of the primary)和证书的发行者。它可以用来获取OCSP证书和OCSP终点网址。
可以调用callback(null, null),表示没有OCSP响应。
调用callback(err)可能会导致调用socket.destroy(err)。
典型流程:
注意: 如果证书是自签名的,或者如果发行者不再根证书列表里(你可以通过参数提供一个发行者)。issuer就可能为null。
注意:添加这个事件监听器仅会在连接连接时有效果。
注意:你可以能想要使用npm模块(比如asn1.js)来解析证书。
在指定的端口和主机上开始接收连接。如果host参数没传,服务接受通过IPv4地址(INADDR_ANY)的直连。
这是异步函数。当服务器已经绑定后回调用最后一个参数callback。
更多信息参见net.Server。
停止服务器,不再接收新连接。这是异步函数,当服务器触发'close'事件后回最终关闭。
返回绑定的地址,地址家族名和服务器端口。更多信息参见net.Server.address()
如果客户端请求SNI主机名和传入的hostname相匹配,将会用到安全上下文(secure context)。context可以包含key,cert,ca和/或tls.createSecureContextoptions参数的其他任何属性。
设置这个属性可以在服务器的连接数达到最大值时拒绝连接。
当前服务器连接数。
稳定性: 0 - 抛弃. 使用 tls.TLSSocket 替代.
这是一个加密的流
底层socket写字节访问器(bytesWritten accessor)的代理,将会返回写到socket的全部字节数。包括 TLS 的开销。
net.Socket实例的封装,透明的加密写数据和所有必须的TLS协商。
这个接口实现了一个双工流接口。它包含所有常用的流方法和事件。
新的连接成功握手后回触发这个事件。无论服务器证书是否授权,都会调用监听器。用于用户测试tlsSocket.authorized看看如果服务器证书已经被指定的CAs签名。如果tlsSocket.authorized === false ,可以在tlsSocket.authorizationError里找到错误。如果使用了NPN,你可以检tlsSocket.npnProtocol获取协商协议(negotiated protocol)。
function (response) { }
如果启用requestOCSP参赛会触发这个事件。response是缓存对象,包含服务器的OCSP响应。
一般来说,response是服务器CA签名的对象,它包含服务器撤销证书状态的信息。
静态boolean变量,一直是true。可以用来区别TLS socket和常规对象。
boolean变量,如果对等实体证书(peer's certificate)被指定的某个CAs签名,返回true,否则false。
对等实体证书(peer's certificate)没有验证通过的原因。当tlsSocket.authorized === false时,这个属性才可用。
返回一个代表对等实体证书( peer's certificate)的对象。这个返回对象有一些属性和证书内容相对应。如果参数detailed是true,将会返回包含发行者issuer完整链。如果false,仅有顶级证书没有发行者issuer属性。
例子:
{ subject:
{ C: 'UK',
ST: 'Acknack Ltd',
L: 'Rhys Jones',
O: 'node.js',
OU: 'Test TLS Certificate',
CN: 'localhost' },
issuerInfo:
{ C: 'UK',
ST: 'Acknack Ltd',
L: 'Rhys Jones',
O: 'node.js',
OU: 'Test TLS Certificate',
CN: 'localhost' },
issuer:
{ ... another certificate ... },
raw: < RAW DER buffer >,
valid_from: 'Nov 11 09:52:22 2009 GMT',
valid_to: 'Nov 6 09:52:22 2029 GMT',
fingerprint: '2A:7A:C2:DD:E5:F9:CC:53:72:35:99:7A:02:5A:71:38:52:EC:8A:DF',
serialNumber: 'B9B0D332A1AA5635' }
如果peer没有提供证书,返回null或空对象。
返回一个对象,它代表了密码名和当前连接的SSL/TLS协议的版本。
例子:{ name: 'AES256-SHA', version: 'TLSv1/SSLv3' }
更多信息参见http://www.openssl.org/docs/ssl/ssl.html#DEALING_WITH_CIPHERS里的SSL_CIPHER_get_name()和SSL_CIPHER_get_version() 。
初始化 TLS 重新协商进程。参数options可能包含以下内容:rejectUnauthorized,requestCert(细节参见tls.createServer)。一旦重新协商成(renegotiation)功完成,将会执行callback(err),其中err为null。
注意:当安全连接建立后,可以用这来请求对等实体证书(peer's certificate)。
注意:作为服务器运行时,handshakeTimeout超时后,socket将会被销毁。
设置最大的TLS碎片大小(默认最大值为:16384,最小值为:512)。成功的话,返回true,否则返回false。
小的碎片包会减少客户端的缓存延迟:大的碎片直到接收完毕后才能被TLS层完全缓存,并且验证过完整性;大的碎片可能会有多次往返,并且可能会因为丢包或重新排序导致延迟。而小的碎片会增加额外的TLS帧字节和CPU负载,这会减少CPU的吞吐量。
返回ASN.1编码的TLS会话,如果没有协商,会返回。连接到服务器时,可以用来加速握手的建立。
注意:仅和客户端TLS socket打交道。仅在调试时有用,会话重用是,提供session参数给tls.connect。
返回TLS会话票据(ticket),或如果没有协商(negotiated),返回undefined。
返回绑定的地址,地址家族名和服务器端口。更多信息参见net.Server.address()。返回三个属性, 比如:{ port: 12346, family: 'IPv4', address: '127.0.0.1' }
表示远程IP地址(字符串表示),例如:'74.125.127.100'或'2001:4860:a005::68'.
表示远程 IP 家族,'IPv4'或'IPv6'。
远程端口(数字表示),例如,443。
本地IP地址(字符串表示)。
本地端口号(数字表示)。