openssl之BIO系列(01-25)_BIO_new_mem

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openssl 之 BIO 系列之 1---抽象的 IO 接口.......................................................................................1
openssl 之 BIO 系列之 2---BIO 结构和 BIO 相关文件介绍............................................................2
openssl 之 BIO 系列之 3---BIO 的声明和释放等基本操作.............................................................5
openssl 之 BIO 系列之 4---BIO 控制函数介绍.................................................................................6
openssl 之 BIO 系列之 5---CallBack 函数及其控制.........................................................................9
openssl 之 BIO 系列之 6---BIO 的 IO 操作函数.............................................................................11
openssl 之 BIO 系列之 7---BIO 链的操作.......................................................................................12
openssl 之 BIO 系列之 8---读写出错控制......................................................................................13
openssl 之 BIO 系列之 9---BIO 对的创建和应用-.........................................................................15
openssl 之 BIO 系列之 10---BIO 链的定位操作.............................................................................16
openssl 之 BIO 系列之 11---文件(file)类型 BIO............................................................................18
openssl 之 BIO 系列之 12---文件描述符(fd)类型 BIO..................................................................21
openssl 之 BIO 系列之 13---Socket 类型 BIO................................................................................23
openssl 之 BIO 系列之 14---源类型的 NULL 型 BIO....................................................................24
openssl 之 BIO 系列之 15---内存(mem)类型 BIO..........................................................................25
openssl 之 BIO 系列之 16---BIO 对(pair)类型 BIO.......................................................................27
openssl 之 BIO 系列之 17---连接（connect）类型 BIO...............................................................30
openssl 之 BIO 系列之 18---接受(accept)类型 BIO.......................................................................33
openssl 之 BIO 系列之 19---Filter 类型的 NULL 型 BIO..............................................................37
openssl 之 BIO 系列之 20---缓冲（buffer）类型 BIO..................................................................37
openssl 之 BIO 系列之 21---Base64 类型的 BIO...........................................................................39
openssl 之 BIO 系列之 22---Cipher 类型的 BIO............................................................................40
openssl 之 BIO 系列之 23---MD 类型的 BIO................................................................................41
openssl 之 BIO 系列之 24---SSL 类型的 BIO................................................................................44
openssl 之 BIO 系列之 25---结束语.................................................................................................49
openssl 之 BIO 系列之 1---抽象的 IO 接口
　　-（作者：DragonKingMail:wzhah@263.net发布于：http://gdwzh.126.comopenssl 专业
论坛）
　　-其实包含了很多种接口，用通用的函数接口，主要控制在 BIO_METHOD 中的不通实
现函数控制，
　　-我初步估计了一下，大概有 14 种，包括 6 种 filter 型和 8 种 source/sink 型。
　　-
　　-BIO 是在底层覆盖了许多类型 I/O 接口细节的一种应用接口，如果你在程序中使用
BIO，那么就可以和 SSL 连接、非加密的网络连接以及文件 IO 进行透明的连接。
　　-有两种不通的 BIO 接口，一种是 source/sink 型，一种是 fileter 型的。

　　-顾名思义，source/sink 类型的 BIO 是数据源或数据目标（我不知道 sink 该怎么翻译，

据水木 liaojzh 说，一般是 destination（目标、宿）的同义词，大家自己理解吧，呵呵），

例如，sokectBIO 和文件 BIO。

　　-而 filterBIO 就是把数据从一个 BIO 转换到另外一个 BIO 或应用接口，在转换过程中，

这些数据可以不修改（如信息摘要 BIO)，也可以进行转换。例如在加密 BIO 中，如果写操

作，数据就会被加密，如果是读操作，数据就会被解密。

　　-BIO 可以连接在一起成为一个 BIO 链（单个的 BIO 就是一个环节的 BIO 链的特例），

如下是 BIO 的结构定义，可以看到它有上下环节的：

　　-structbio_st

　　-BIO_METHOD*method;

　　-/*bio,mode,argp,argi,argl,ret*/

　　-long(*callback)(structbio_st*,int,constchar*,int,long,long);

　　-char*cb_arg;/*firstargumentforthecallback*/

　　-intinit;

　　-intshutdown;

　　-intflags;/*extrastorage*/

　　-intretry_reason;

　　-intnum;

　　-void*ptr;

　　-structbio_st*next_bio;/*usedbyfilterBIOs*/BIO 下联

　　-structbio_st*prev_bio;/*usedbyfilterBIOs*/BIO 上联

　　-intreferences;

　　-unsignedlongnum_read;

　　-unsignedlongnum_write;

　　-CRYPTO_EX_DATAex_data;

　　-};

　　-一个 BIO 链通常包括一个 sourceBIO 和一个或多个 filterBIO，数据从第一个 BIO 读

出或写入,然后经过一系列 BIO 变化到输出（通常是一个 source/sinkBIO）。

　　-注：这是根据 openssl 的 BIO.pod 翻译和根据我自己的理解添加的，以后我会慢慢将

BIO 的细节说出来，希望大家一起努力。

openssl 之 BIO 系列之 2---BIO 结构和 BIO 相关文件介绍

BIO 的结构定义和相关项解析如下：

　　-（包含在 bio.h 文件中，其主文件为 bio_lib.c）

　　-typedefstructbio_stBIO;

　　-structbio_st

　　-BIO_METHOD*method;//BIO 方法结构，是决定 BIO 类型和行为的重要参数，各种

BIO 的不同之处主要也正在于此项。

　　-/*bio,mode,argp,argi,argl,ret*/

　　-long(*callback)(structbio_st*,int,constchar*,int,long,long);//BIO 回调函数

　　-char*cb_arg;/*firstargumentforthecallback*//回调函数的第一个参量

　　-intinit;//初始化标志，初始化了为 1，否则为 0

　　-intshutdown;//BIO 开关标志，如果为 1，则处于关闭状态，如果为 0，则处于打开的

状态。

　　-intflags;/*extrastorage*/

　　-intretry_reason;

　　-intnum;

　　-void*ptr;

　　-structbio_st*next_bio;/*usedbyfilterBIOs*/BIO 下联

　　-structbio_st*prev_bio;/*usedbyfilterBIOs*/BIO 上联

　　-intreferences;

　　-unsignedlongnum_read;//读出的数据长度

　　-unsignedlongnum_write;//写入的数据长度

　　-CRYPTO_EX_DATAex_data;

　　-};

　　-在 BIO 的所用成员中，method 可以说是最关键的一个成员，它决定了 BIO 的类型，

可以看到，在声明一个新的 BIO 结构时，总是使用下面的声明：

　　-BIO*BIO_new(BIO_METHOD*type);

　　-在源代码可以看出，BIO_new 函数除了给一些初始变量赋值外，主要就是把 type 中的

各个变量赋值给 BIO 结构中的 method 成员。

　　-一般来说，上述 type 参数是以一个类型生成函数的形式提供的，如生成一个 mem 型

的 BIO 结构，就使用下面的语句：

　　-BIO*mem=BIO_new(BIO_s_mem());

　　-这样的函数有以下一些：

　　-【source/sink 型】

　　-BIO_s_accept():是一个封装了类似 TCP/IPsocketAccept 规则的接口，并且使 TCP/IP

操作对于 BIO 接口是透明的。

　　-BIO_s_bio():封装了一个 BIO 对，数据从其中一个 BIO 写入，从另外一个 BIO 读出

　　-BIO_s_connect():是一个封装了类似 TCP/IPsocketConnect 规则的接口，并且使 TCP/IP

操作对于 BIO 接口是透明的

　　-BIO_s_fd():是一个封装了文件描述符的 BIO 接口，提供类似文件读写操作的功能

　　-BIO_s_file():封装了标准的文件接口的 BIO，包括标志的输入输出设备如 stdin 等

　　-BIO_s_mem():封装了内存操作的 BIO 接口，包括了对内存的读写操作

　　-BIO_s_null():返回空的 sink 型 BIO 接口，写入这种接口的所有数据读被丢弃，读的时

候总是返回 EOF

　　-BIO_s_socket():封装了 socket 接口的 BIO 类型

　　-【filter 型】

　　-BIO_f_base64()：封装了 base64 编码方法的 BIO,写的时候进行编码，读的时候解码

　　-BIO_f_buffer()：封装了缓冲区操作的 BIO，写入该接口的数据一般是准备传入下一个

BIO 接口的，从该接口读出的数据一般也是从另一个 BIO 传过来的。

　　-BIO_f_cipher()：封装了加解密方法的 BIO，写的时候加密，读的时候解密

　　-BIO_f_md()：封装了信息摘要方法的 BIO，通过该接口读写的数据都是已经经过摘要

的。

　　-BIO_f_null()：一个不作任何事情的 BIO，对它的操作都简单传到下一个 BIO 去了，

相当于不存在。

　　-BIO_f_ssl()：封装了 openssl的 SSL 协议的 BIO 类型，也就是为 SSL 协议增加了一些

BIO 操作方法。

　　-上述各种类型的函数正是构成 BIO 强大功能的基本单元，所以，要了解 BIO 的各种结

构和功能，也就应该了解这些函数类型相关的操作函数。

　　-所有这些源文件，都基本上包含于/crypto/bio/目录下的同名.c 文件（大部分是同名

的）中。

　　-在 BIO_METHOD 里面，定义了一组行为函数，上述不通类型的 BIO_METHOD 行为

函数的定义是不同的，其结构如下（以非 16 位系统为例）：

　　-typedefstructbio_method_st

　　-inttype;

　　-constchar*name;

　　-int(*bwrite)(BIO*,constchar*,int);

　　-int(*bread)(BIO*,char*,int);

　　-int(*bputs)(BIO*,constchar*);

　　-int(*bgets)(BIO*,char*,int);

　　-long(*ctrl)(BIO*,int,long,void*);

　　-int(*create)(BIO*);

　　-int(*destroy)(BIO*);

　　-long(*callback_ctrl)(BIO*,int,bio_info_cb*);

　　-}BIO_METHOD;

　　-在 BIO 的成员中，callback 也是比较重要的，它能够用于程序调试用或者自定义改变

BIO 的行为。详细会在以后相关的部分介绍。

　　-BIO 的很多操作，都是 BIO_ctrl 系列函数根据不通参数组成的宏定义来完成的。所以

要了解 BIO 的行为，了解 BIO_ctrl 系列函数以及其各个参数的意义也是很重要的。

　　-【BIO 目录文件的简要说明】

　　-bio.h：主定义的头文件，包括了很多通用的宏的定义。

　　-bio_lib.c 主要的 BIO 操作定义文件，是比较上层的函数了。

　　-bss_*系列：是 soruce/sink 型 BIO 具体的操作实现文件

　　-bf_*系列：是 filter 型 BIO 具体的操作实现文件

　　-bio_err.c:是错误信息处理文件

　　-bio_cb.c：是 callback 函数的相关文件

　　-b_print.c:是信息输出的处理函数文件

　　-b_socket.c:是 Socket 连接的一些相关信息处理文件

　　-b_dump.c:是对内存内容的存储操作处理

　　-由于时间和能力有限，这个概述就写到这儿了，以后的文章主要根据 openssl 的帮助

文档，并结合源代码做一些分析。

openssl 之 BIO 系列之 3---BIO 的声明和释放等基本操作

在 BIO 的基本操作系列函数中，他们用来 BIO 分配和释放操作，包括：

　　-BIO_new,BIO_set,BIO_free,BIO_vfree,BIO_free_all

　　-他们的声明在 openssl/bio.h 文件中，其声明形式如下：

　　-BIO*BIO_new(BIO_METHOD*type);

　　-intBIO_set(BIO*a,BIO_METHOD*type);

　　-intBIO_free(BIO*a);

　　-voidBIO_vfree(BIO*a);

　　-voidBIO_free_all(BIO*a);

　　-下面分别对这些函数进行解释.

　　-【BIO_new】

　　-这个函数创建并返回一个相应的新的 BIO，并根据给定的 BIO_METHOD 类型调用下

述的 BIO_set()函数给 BIO 结构的 method 成员赋值，如果创建或给 method 赋值失败，则返

回 NULL。创建一个 Memory 类型的 BIO 例子如下：

　　-BIO*mem=BIO_new(BIO_s_mem());

　　-有些类型的 BIO 使用 BIO_new()函数之后就可以直接使用了，如 memory 类型的 BIO;

而有些 BIO 创建之后还需要一些初始化工作，如文件 BIO,一般来说，也提供了这样的一些

函数来创建和初始化这种类型的 BIO。

　　-这是什么意思呢，举个简单的例子大家就明白了：

　　-比如创建一个文件 BIO，使用下面的代码：

　　-BIO*in=NULL;

　　-in=BIO_new(BIO_s_file());

　　-BIO_read_filename(in,"rsa512.pem");

　　-这样，BIOin 才能使用，而如果是创建一个 memory 类型的 BIO，则只需要如下一句

代码：

　　-BIO*mem=BIO_new(BIO_s_mem());

　　-然后就可以对该 BIOmem 进行操作了。

　　-另外，需要补充的是（这个大家从前面两篇文章可能已经认识到了）,对于 source/sink

类型的 BIO，其类型创建函数一般为 BIO_s_*的形式，对于 filter 型的函数，其类型创建函

数一般为 BIO_f_*的形式。

　　-【BIO_set】

剩余49页未读，继续阅读

评论收藏

内容反馈

CC卡萨布兰卡CC

2017-08-26

可以可以，还是不错的

openssl之BIO系列(01-25)

评论2

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