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# API 说明
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为了方便用户使用,这里列出了常用的 API,并给出了相关的使用说明。
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> 注:更多详细 API 内容请参阅 [**ARM mbedtls API 手册**](https://tls.mbed.org/api/)。
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## 应用层 API
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应用层 API 是提供给用户在 App 中直接使用的 API,这部分 API 屏蔽了 mbedtls 内部具体的操作步骤,简化了用户使用。
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### mbedtls 初始化
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```c
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||
int mbedtls_client_init(MbedTLSSession *session, void *entropy, size_t entropyLen);
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```
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||
mbedtls 客户端初始化函数,用于初始化底层网络接口、设置证书、设置 SSL 会话等。
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| 参数 | 描述 |
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| :----- | :----- |
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| session | 入参,mbedtls 会话对象 MbedTLSSession |
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| entropy | 入参,mbedtls 熵字符串 |
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||
| entropyLen | 入参,mbedtls 熵字符串长度 |
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| **返回** | **描述** |
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| `= 0` | 成功 |
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| `!0` | 失败 |
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### 配置 mbedtls 上下文
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```c
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int mbedtls_client_context(MbedTLSSession *session);
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```
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||
SSL 层配置,应用程序使用 `mbedtls_client_context` 函数配置客户端上下文信息,包括证书解析、设置主机名、设置默认 SSL 配置、设置认证模式(默认 MBEDTLS_SSL_VERIFY_OPTIONAL)等。
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||
| 参数 | 描述 |
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||
| :----- | :----- |
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||
| session | 入参,mbedtls 会话对象 MbedTLSSession |
|
||
| **返回** | **描述** |
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| `= 0` | 成功 |
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| `!0` | 失败 |
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||
### 建立 SSL/TLS 连接
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```c
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||
int mbedtls_client_connect(MbedTLSSession *session);
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||
```
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||
使用 `mbedtls_client_connect` 函数为 SSL/TLS 连接建立通道。这里包含整个的握手连接过程,以及证书校验结果。
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| 参数 | 描述 |
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| :----- | :----- |
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| session | 入参,mbedtls 会话对象 MbedTLSSession |
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||
| **返回** | **描述** |
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||
| `= 0` | 成功 |
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||
| `!0` | 失败 |
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||
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||
### 读取数据
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||
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||
- **向加密连接写入数据**
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```c
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||
int mbedtls_client_write(MbedTLSSession *session, const unsigned char *buf , size_t len);
|
||
```
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||
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||
| 参数 | 描述 |
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||
| :----- | :----- |
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||
| session | 入参,mbedtls 会话对象 MbedTLSSession |
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| buf | 入参,待写入的数据缓冲区 |
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||
| len | 入参,待写入的数据长度 |
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||
| **返回** | **描述** |
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| `= 0` | 成功 |
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||
| `!0` | 失败 |
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||
|
||
- **从加密连接读取数据**
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```c
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||
int mbedtls_client_read(MbedTLSSession *session, unsigned char *buf , size_t len);
|
||
```
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||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| session | 入参,mbedtls 会话对象 MbedTLSSession |
|
||
| buf | 入参,mbedtls 读取内容的缓冲区 |
|
||
| len | 入参,mbedtls 待读取内容长度 |
|
||
| **返回** | **描述** |
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| `= 0` | 成功 |
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||
| `!0` | 失败 |
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||
### 关闭 mbedtls 客户端
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```c
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||
int mbedtls_client_close(MbedTLSSession *session);
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||
```
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||
客户端主动关闭连接或者因为异常错误关闭连接,都需要使用 `mbedtls_client_close` 关闭连接并释放资源。
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||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| session | 入参,mbedtls 会话对象 MbedTLSSession |
|
||
| **返回** | **描述** |
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| `= 0` | 成功 |
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||
| `!0` | 失败 |
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## mbedtls 相关 API
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||
### 设置调试级别
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```c
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void mbedtls_debug_set_threshold( int threshold );
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```
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||
如果开启了 `MBEDTLS_DEBUG_C`,可以使用该函数设置调试级别,用于控制不同级别的调试日志输出。
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||
| 参数 | 描述 |
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| :----- | :----- |
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| threshold | 入参,Debug 级别,默认为 0 没有调试日志 |
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| **返回** | **描述** |
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||
| 无 | 无 |
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mbedtls 定义了 5 种调试级别,如下所示:
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| 调试级别 | 描述 |
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| :----- | :----- |
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| 0 | No debug |
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| 1 | Error |
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| 2 | State change |
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| 3 | Informational |
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| 4 | Verbose |
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### 初始化阶段相关 API
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- **网络上下文初始化**
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```c
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||
void mbedtls_net_init( mbedtls_net_context *ctx );
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```
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||
初始化 TLS 网络上下文,目前只有 fd 描述符。
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||
| 参数 | 描述 |
|
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| :----- | :----- |
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| ctx | 入参,网络上下文对象 |
|
||
| **返回** | **描述** |
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||
| 无 | 无 |
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||
- **SSL 上下文初始化**
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```c
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||
void mbedtls_ssl_init( mbedtls_ssl_context *ssl );
|
||
```
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|
||
SSL 上下文初始化,主要是清空 SSL 上下文对象,为 SSL 连接做准备。
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||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
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||
| ssl | 入参,SSL 上下文对象 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **初始化 SSL 配置**
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```c
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||
void mbedtls_ssl_config_init( mbedtls_ssl_config *conf );
|
||
```
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||
|
||
SSL 配置初始化,主要是清空 SSL 配置结构体对象,为 SSL 连接做准备。
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| conf | 入参,SSL 配置结构体对象 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **初始化 SSL 随机字节发生器**
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||
```c
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||
void mbedtls_ctr_drbg_init( mbedtls_ctr_drbg_context *ctx );
|
||
```
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|
||
清空 CTR_DRBG(SSL 随机字节发生器)上下文结构体对象,为 `mbedtls_ctr_drbg_seed` 做准备。
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||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| ctx | 入参,CTR_DRBG 结构体对象 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **初始化 SSL 熵**
|
||
|
||
```c
|
||
void mbedtls_entropy_init( mbedtls_entropy_context *ctx );
|
||
```
|
||
|
||
初始化 SSL 熵结构体对象。
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||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| ctx | 入参,熵结构体对象 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **设置 SSL/TLS 熵源**
|
||
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||
```c
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||
int mbedtls_ctr_drbg_seed( mbedtls_ctr_drbg_context *ctx,
|
||
int (*f_entropy)(void *, unsigned char *, size_t),
|
||
void *p_entropy,
|
||
const unsigned char *custom,
|
||
size_t len );
|
||
```
|
||
|
||
为 SSL/TLS 熵设置熵源,方便产生子种子。
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||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
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||
| ctx | 入参,CTR_DRBG 结构体对象 |
|
||
| f_entropy | 入参,熵回调 |
|
||
| p_entropy | 入参,熵结构体(mbedtls_entropy_context)对象 |
|
||
| custom | 入参,个性化数据(设备特定标识符),可以为空 |
|
||
| len | 个性化数据长度 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **设置根证书列表**
|
||
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||
```c
|
||
void mbedtls_x509_crt_init( mbedtls_x509_crt *crt );
|
||
```
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|
||
初始化根证书链表。
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||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| crt | 入参,x509 证书结构体对象 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **解析根证书**
|
||
|
||
```c
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||
int mbedtls_x509_crt_parse( mbedtls_x509_crt *chain, const unsigned char *buf, size_t buflen );
|
||
```
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||
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||
解释性地解析。解析 buf 中一个或多个证书并将其添加到根证书链接列表中。如果可以解析某些证书,则结果是它遇到的失败证书的数量。 如果没有正确完成,则返回第一个错误。
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|
||
根证书位于 `ports/src/tls_certificate.c` 文件 `mbedtls_root_certificate` 数组中。
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||
| 参数 | 描述 |
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||
| :----- | :----- |
|
||
| chain | 入参,x509 证书结构体对象 |
|
||
| buf | 入参,存储根证书的 buffer,`mbedtls_root_certificate` 数组 |
|
||
| buflen | 入参,存储根证书的 buffer 大小 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **设置主机名**
|
||
|
||
```c
|
||
int mbedtls_ssl_set_hostname( mbedtls_ssl_context *ssl, const char *hostname );
|
||
```
|
||
|
||
注意,这里设置的 `hostname` 必须对应服务器证书中的 `common name`,即 CN 字段。
|
||
|
||
- **加载默认的 SSL 配置**
|
||
|
||
```c
|
||
int mbedtls_ssl_config_defaults( mbedtls_ssl_config *conf,
|
||
int endpoint, int transport, int preset );
|
||
```
|
||
|
||
使用前,需要先调用 `mbedtls_ssl_config_init` 函数初始化 SSL 配置结构体对象。
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| conf | 入参,SSL 配置结构体对象 |
|
||
| endpoint | 入参,MBEDTLS_SSL_IS_CLIENT 或者 MBEDTLS_SSL_IS_SERVER |
|
||
| transport | 入参,TLS: MBEDTLS_SSL_TRANSPORT_STREAM; DTLS: MBEDTLS_SSL_TRANSPORT_DATAGRAM |
|
||
| preset | 入参, 预定义的 MBEDTLS_SSL_PRESET_XXX 类型值,默认使用 MBEDTLS_SSL_PRESET_DEFAULT |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **设置证书验证模式**
|
||
|
||
```c
|
||
void mbedtls_ssl_conf_authmode( mbedtls_ssl_config *conf, int authmode );
|
||
```
|
||
|
||
设置证书验证模式默认值:服务器上为 `MBEDTLS_SSL_VERIFY_NONE`,客户端上为 `MBEDTLS_SSL_VERIFY_REQUIRED` 或者 `MBEDTLS_SSL_VERIFY_OPTIONAL`(默认使用)。
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||
|
||
`MBEDTLS_SSL_VERIFY_OPTIONAL` 表示证书验证失败也可以继续通讯。
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||
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||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| conf | 入参,SSL 配置结构体对象 |
|
||
| authmode | 入参,证书验证模式 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **设置验证对等证书所需的数据**
|
||
|
||
```c
|
||
void mbedtls_ssl_conf_ca_chain( mbedtls_ssl_config *conf,
|
||
mbedtls_x509_crt *ca_chain,
|
||
mbedtls_x509_crl *ca_crl );
|
||
```
|
||
|
||
将受信的证书链配置到 SSL 配置结构体对象中。
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| conf | 入参,SSL 配置结构体对象 |
|
||
| ca_chain | 入参,受信的 CA 证书链,存储在 MbedTLSSession 的成员对象 cacert 中 |
|
||
| ca_crl | 入参,受信的 CA CRLs,可为空|
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **设置随机数生成器回调**
|
||
|
||
```c
|
||
void mbedtls_ssl_conf_rng( mbedtls_ssl_config *conf,
|
||
int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t),
|
||
void *p_rng );
|
||
```
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| conf | 入参,SSL 配置结构体对象 |
|
||
| f_rng | 入参,随机数生成器函数 |
|
||
| p_rng | 入参,随机数生成器函数参数 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **设置 SSL 上下文**
|
||
|
||
```c
|
||
int mbedtls_ssl_setup( mbedtls_ssl_context *ssl,
|
||
const mbedtls_ssl_config *conf );
|
||
```
|
||
|
||
将 SSL 配置结构体对象设置到 SSL 上下文中。
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| ssl | 入参,SSL 上下文结构体对象 |
|
||
| conf | 入参,SSL 配置结构体对象 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| `= 0` | 成功 |
|
||
| `- 0x7F00` | 内存分配失败 |
|
||
|
||
### 连接阶段相关 API
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||
|
||
```c
|
||
int mbedtls_net_connect( mbedtls_net_context *ctx,
|
||
const char *host, const char *port,
|
||
int proto );
|
||
```
|
||
|
||
与给定的 `host`、`port` 及 `proto` 协议建立网络连接。
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| ctx | 入参,NET 网络配置结构体对象 |
|
||
| host | 入参,指定的待连接主机名 |
|
||
| port | 入参,指定的主机端口号 |
|
||
| proto | 入参,指定的协议类型,MBEDTLS_NET_PROTO_TCP 或者 MBEDTLS_NET_PROTO_UDP |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| `= 0` | 成功 |
|
||
| `- 0x0042` | socket 创建失败 |
|
||
| `- 0x0052` | 未知的主机名,DNS 解析失败 |
|
||
| `- 0x0044` | 网络连接失败 |
|
||
|
||
- **设置网络层读写接口**
|
||
|
||
```c
|
||
void mbedtls_ssl_set_bio( mbedtls_ssl_context *ssl,
|
||
void *p_bio,
|
||
mbedtls_ssl_send_t *f_send,
|
||
mbedtls_ssl_recv_t *f_recv,
|
||
mbedtls_ssl_recv_timeout_t *f_recv_timeout );
|
||
```
|
||
|
||
为网络层设置读写函数,被 `mbedtls_ssl_read` 和 `mbedtls_ssl_write` 函数调用。
|
||
|
||
- 对于 TLS,用户提供 f_recv 和 f_recv_timeout 其中之一即可,如果都有提供,默认使用 `f_recv_timeout` 回调
|
||
- 对于 DTLS,用户需要提供 `f_recv_timeout` 回调函数
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| ssl | 入参,SSL 上下文结构体对象 |
|
||
| p_bio | 入参,socket 描述符 |
|
||
| f_send | 入参,网络层写回调函数 |
|
||
| f_recv | 入参,网络层读回调函数 |
|
||
| f_recv_timeout | 入参,网络层非阻塞带超时读回调函数 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 无 | 无 |
|
||
|
||
- **SSL/TLS 握手接口**
|
||
|
||
```c
|
||
int mbedtls_ssl_handshake( mbedtls_ssl_context *ssl );
|
||
```
|
||
|
||
执行 SSL/TLS 握手操作。
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| ssl | 入参,SSL 上下文结构体对象 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| `= 0` | 成功 |
|
||
| `- 0x6900` | SSL 客户端需要读取调用 |
|
||
| `- 0x6880` | SSL 客户端需要写入调用 |
|
||
| `- 0x6A80` | DTLS 客户端必须重试才能进行 hello 验证 |
|
||
| 其它 | 其它 SSL 指定的错误码 |
|
||
|
||
注意,如果您使用的是 DTLS,你需要单独处理 `- 0x6A80` 错误,因为它是预期的返回值而不是实际错误。
|
||
|
||
- **获取证书验证结果**
|
||
|
||
```c
|
||
uint32_t mbedtls_ssl_get_verify_result( const mbedtls_ssl_context *ssl );
|
||
```
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| ssl | 入参,SSL 上下文结构体对象 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| `= 0` | 成功 |
|
||
| `- 1` | 返回结果不可用 |
|
||
| 其它 | BADCERT_xxx 和 BADCRL_xxx 标志的组合,请参阅 x509.h |
|
||
|
||
或者证书验证结果的 API 接口,具体的错误信息需要使用 `mbedtls_x509_crt_verify_info` 接口获取。
|
||
|
||
```c
|
||
int mbedtls_x509_crt_verify_info( char *buf, size_t size,
|
||
const char *prefix,
|
||
uint32_t flags );
|
||
```
|
||
|
||
使用 `mbedtls_x509_crt_verify_info` 函数获取有关证书验证状态的信息字符串,存储在 MbedTLSSession 的对象的 buffer 成员中。
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| buf | 入参,存储验证状态信息字符串的缓冲区 |
|
||
| size | 入参,缓冲区大小 |
|
||
| prefix | 入参,行前缀 |
|
||
| flags | 入参,由 mbedtls_x509_crt_verify_info 函数返回的值 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| 整数 | 写入的字符串的长度(不包括结束符)或负的错误代码 |
|
||
|
||
### 读写 API
|
||
|
||
**SSL/TLS 写函数**
|
||
|
||
```c
|
||
int mbedtls_ssl_read( mbedtls_ssl_context *ssl, unsigned char *buf, size_t len );
|
||
```
|
||
|
||
从 SLL/TLS 读取数据,最多读取 'len' 字节长度数据字节。
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| ssl | 入参,SSL 上下文结构体对象 |
|
||
| buf | 入参,接收读取数据的缓冲区 |
|
||
| len | 入参,要读取的数据长度 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| `> 0` | 读取到的数据长度 |
|
||
| `= 0` | 读取到结束符 |
|
||
| `- 0x6900` | SSL 客户端需要读取调用 |
|
||
| `- 0x6880` | SSL 客户端需要写入调用 |
|
||
| `- 0x6780` | SSL 客户端需要重连 |
|
||
| 其它 | 其它 SSL 指定的错误码 |
|
||
|
||
**SSL/TLS 读函数**
|
||
|
||
```c
|
||
int mbedtls_ssl_write( mbedtls_ssl_context *ssl, const unsigned char *buf, size_t len );
|
||
```
|
||
|
||
向 SSL/TLS 写入数据,最多写入 'len' 字节长度数据。
|
||
|
||
| 参数 | 描述 |
|
||
| :----- | :----- |
|
||
| ssl | 入参,SSL 上下文结构体对象 |
|
||
| buf | 入参,待写入数据的缓冲区 |
|
||
| len | 入参,待写入数据的长度 |
|
||
| **返回** | **描述** |
|
||
| `> 0` | 实际写入的数据长度 |
|
||
| `= 0` | 读取到结束符 |
|
||
| `- 0x6900` | SSL 客户端需要读取调用 |
|
||
| `- 0x6880` | SSL 客户端需要写入调用 |
|
||
| 其它 | 其它 SSL 指定的错误码 |
|