在 Python WSGI/ASGI 框架中如何读取客户端请求的 TLS 指纹

在 python 生态系统中，尤其是使用 wsgi/asgi 框架时，读取客户端请求的 tls 指纹是一个常见但相对复杂的问题。许多开发者尝试使用 request.scope.get('ssl') 来获取 tls 相关信息，但经常发现这个方法并不可靠。下面我们将详细探讨如何在 python 的 uvicorn 和 fastapi 环境中以及使用纯 socket 编程的方式获取客户端的 tls 指纹。

使用 Uvicorn 和 FastAPI

首先，让我们来看一下在 uvicorn 和 fastapi 环境中如何尝试获取 TLS 指纹。以下是示例代码：

import uvicorn
from loggers import logger
from fastapi import FastAPI, Request
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware
from middleware.loggers import RequestLogMiddleware
from middleware.correlations import CorrelationIdMiddleware
from starlette.middleware.base import BaseHTTPMiddleware
app = FastAPI()
app.add_middleware(
CORSMiddleware,
allow_origins=[''],
allow_credentials=True,
allow_methods=[""],
allow_headers=["*"],
)
app.add_middleware(BaseHTTPMiddleware, dispatch=RequestLogMiddleware())
app.add_middleware(BaseHTTPMiddleware, dispatch=CorrelationIdMiddleware())
@app.get('/')
@logger.catch
async def root(request: Request):
ssl_info = request.scope.get('ssl')
if ssl_info:
尝试获取 TLS 指纹，不同的 Python 版本和环境可能有所不同
    tls_fingerprint = ssl_info.get('peer_cert_fingerprint')
    if tls_fingerprint:
        logger.info(f"Client TLS fingerprint: {tls_fingerprint}")
    else:
        logger.info("Could not get client TLS fingerprint.")
else:
    logger.info("No SSL information available.")

response_body = {
    "ip": request.client.host
}
logger.debug(response_body)

return response_body
if name == "main":
uvicorn.run(
app,
host="0.0.0.0",
port=8086,
workers=1,
ssl_keyfile="/Users/ponponon/Downloads/xxxx.cn_nginx/xxxx.cn.key",
ssl_certfile="/Users/ponponon/Downloads/xxxx.cn_nginx/xxxx.cn.pem"
)

如上所述，尝试通过 request.scope.get('ssl') 访问 TLS 信息，但发现该方法在许多情况下返回的是 None。这可能是因为 FastAPI 并不直接暴露 TLS 信息。
使用纯 socket 编程
考虑到在 FastAPI 中获取 TLS 指纹的困难，我们尝试使用纯 socket 编程来直接处理客户端的 TLS 握手过程。以下是示例代码：
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import ssl
import socket
from loguru import logger
from pyja3 import extract_ja3_from_client_hello
from threading import Thread
CERT_FILE = "/home/pon/code/me/ssl/xxxx.cn_nginx/xxxx.cn.pem"
KEY_FILE = "/home/pon/code/me/ssl/xxxx.cn_nginx/xxxx.cn.key"
def handle_client(client_socket, addr):
try:
raw_data = client_socket.recv(4096, socket.MSG_PEEK)
ja3_str, ja3_hash = extract_ja3_from_client_hello(raw_data)
logger.info(f"[{addr}] JA3: {ja3_str}, MD5: {ja3_hash}")
except Exception as e:
logger.warning(f"[{addr}] Failed to get JA3: {e}")
finally:
client_socket.close()
def main():
context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_SERVER)
context.load_cert_chain(certfile=CERT_FILE, keyfile=KEY_FILE)
bindsocket = socket.socket()
bindsocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
bindsocket.bind(("0.0.0.0", 8086))
bindsocket.listen(5)

logger.info("Server listening on 0.0.0.0:8086")

while True:
    client_socket, fromaddr = bindsocket.accept()
    Thread(target=handle_client, args=(client_socket, fromaddr)).start()
if name == "main":
main()

在上述代码中，我们使用 ssl 和 socket 模块来设置 TLS 服务器，并且使用 pyja3 库尝试提取 JA3 指纹。然而，实际操作中，我们可能仍然无法读取到客户端请求中的 TLS 指纹。

							

								
								

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解决方案和讨论
在当前的 Python WSGI/ASGI 生态系统中，读取 TLS 指纹并不直接支持。无论是使用 FastAPI 还是纯 socket 编程，都遇到了困难。这主要是因为 TLS 信息通常在底层网络层处理，应用层无法直接访问这些信息。
要解决这个问题，可以考虑以下方法：


使用中间件：某些 Web 服务器（如 Nginx）可以作为反向代理，并通过中间件或插件来捕获和记录 TLS 信息。然后，这些信息可以通过 HTTP 头或其他方式传输给应用服务器。

使用专用库：某些专门用于 TLS 指纹分析的库可能会提供更直接的方法来提取所需信息。

调整服务器配置：在某些情况下，调整服务器的配置文件（例如 Nginx 配置）以记录 TLS 信息可能是一个可行的解决方案。

总之，读取客户端请求的 TLS 指纹在 Python 的 WSGI/ASGI 框架中需要更深入的网络层处理或借助外部工具和配置来实现。