C++でHTTPS通信＆プロキシサーバの使用について

Question

boost::asioを用いたSSLによるhttp通信＆プロキシサーバの使用について、質問です。

1. 番号リスト開発環境
VS2017 15.4.4
boost-vc141 1.65.1
openssl-vc140-static-64

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2. 現状の問題点
プロキシサーバへ接続する（handshake）ところで、「Handshake failed: asio.ssl.stream:1」というエラーが出てしまいます。
エラーコード:1はaddress_family_not_supported = EAFNOSUPPORTに該当するのですが、どこが間違っているか分かりません。。
もしかして、ipv6設定になってしまっているのでしょうか？

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3. 該当ソースコード

#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/asio/ssl.hpp>
#include <iostream>
#include <sstream>

namespace asio = boost::asio;
namespace ip = asio::ip;
using namespace std;

int main( int argc, char* argv[] )
{
	try {
		asio::io_service io_service;
		asio::ssl::context context( io_service, asio::ssl::context::sslv23 );
		asio::ssl::stream<ip::tcp::socket> ssl_sock( io_service, context );

		//ip::address ipaddr( ip::address_v4::from_string( "43.255.22.186" ) );
		//cout << ipaddr.to_string() << endl;
		//ip::tcp::endpoint endpoint( ipaddr, atoi( "8080" ) );

		ip::tcp::resolver resolver( io_service );
		ip::tcp::resolver::query query( "43.255.22.186", "8080" );
		ip::tcp::endpoint endpoint( *resolver.resolve( query ) );

		boost::system::error_code err = boost::asio::error::host_not_found;
		ssl_sock.lowest_layer().connect( endpoint, err );

		if( !err ){
			ssl_sock.handshake( asio::ssl::stream_base::client, err );

			if( !err ){
				//	connect
				{
					stringstream ss_proxy;
					ss_proxy << "CONNECT xxxx.com:443 HTTP/1.0\r\n\r\n";

					asio::streambuf req;
					ostream req_ostream( &req );
					req_ostream << ss_proxy.str();
					asio::write( ssl_sock, req );

					asio::streambuf res;
					asio::read_until( ssl_sock, res, "\r\n" );
					cout << &res << endl;
				}
				//	send & recv
				{
					stringstream ss_msg;
					ss_msg << "GET /xxx HTTP/1.0\r\n";
					ss_msg << "Host: xxxx.com \r\n";
					ss_msg << "\r\n";

					asio::streambuf req;
					ostream req_ostream( &req );
					req_ostream << ss_msg.str();
					asio::write( ssl_sock, req );

					asio::streambuf res;
					asio::read_until( ssl_sock, res, "\r\n" );
					cout << &res << endl;
				}
			}
			else {
				boost::system::error_code code = err;
				boost::system::system_error e( err );
				long lastResult = code.value();
				string errorString = e.what();
				ssl_sock.lowest_layer().close();
				cout << "Handshake failed: " << err << endl;
			}
		}
		else {
			boost::system::error_code code = err;
			boost::system::system_error e( err );
			long lastResult = code.value();
			string errorString = e.what();
			ssl_sock.lowest_layer().close();
			cout << "Connect failed: " << err << endl;
		}
	}
	catch( std::exception& e ){
		cout << endl << "[EXCEPTION] " << e.what() << endl;
	}

	return 0;
}

---

4. 該当ソースコード（修正版）
解決時の修正版コードです。

#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/asio/ssl.hpp>
#include <iostream>
#include <sstream>

namespace asio = boost::asio;
namespace ip = asio::ip;
using namespace std;

int main( int argc, char* argv[] )
{
	try {
		//	error code
		boost::system::error_code err = boost::asio::error::host_not_found;

		//	sock
		asio::io_service io_service;
		ip::tcp::socket sock( io_service );

		//	proxy
		ip::tcp::resolver resolver( io_service );
		ip::tcp::resolver::query query( "43.255.22.186", "8080" );
		ip::tcp::endpoint endpoint( *resolver.resolve( query ) );

		//	connect
		sock.connect( endpoint, err );
		if( err ){
			boost::system::error_code code = err;
			boost::system::system_error e( err );
			long lastResult = code.value();
			string errorString = e.what();
			sock.close();
			cout << "connect failed: " << errorString << "(" << err << ")" << endl;
		}

		//	send & recv
		{
			stringstream ss_proxy;
			ss_proxy << "CONNECT xxxx.com:443 HTTP/1.0\r\n\r\n";

			asio::streambuf req;
			ostream req_ostream( &req );
			req_ostream << ss_proxy.str();
			asio::write( sock, req );

			asio::streambuf res;
			asio::read_until( sock, res, "\r\n" );

			istream is_res( &res );
			string http_version;
			unsigned int status_code;
			string status_message;

			is_res >> http_version;
			is_res >> status_code;
			getline( is_res, status_message );

			cout << "http_version: " << http_version << endl;
			cout << "status_code: " << status_code << endl;
			cout << "status_message: " << status_message << endl;
		}
		
		//	SSL sock
		asio::ssl::context context( io_service, asio::ssl::context::sslv23 );
		asio::ssl::stream<ip::tcp::socket> ssl_sock( io_service, context );

		//	move from sock to SSL sock
		ssl_sock.next_layer() = std::mode( sock );
	
		//	handshake
		ssl_sock.handshake( asio::ssl::stream_base::client, err );

		if( err ){
			boost::system::error_code code = err;
			boost::system::system_error e( err );
			long lastResult = code.value();
			string errorString = e.what();
			ssl_sock.lowest_layer().close();
			cout << "handshake failed: " << errorString << "(" << err << ")" << endl;
		}

		//	send & recv
		{
			stringstream ss_msg;
			ss_msg << "GET /xxx HTTP/1.0\r\n";
			ss_msg << "Host: xxxx.com \r\n";
			ss_msg << "\r\n";

			asio::streambuf req;
			ostream req_ostream( &req );
			req_ostream << ss_msg.str();
			asio::write( ssl_sock, req );

			asio::streambuf res;
			asio::read_until( ssl_sock, res, "\r\n" );
			cout << &res << endl;
		}
	}
	catch( std::exception& e ){
		cout << endl << "[exception] " << e.what() << endl;
	}

	return 0;
}

Answer 1

手順がおかしいんじゃないでしょうか？
SSLのハンドシェイクはプロキシによって接続先サーバーに接続した後に行う必要があります。
CONNECT xxxx.com:443 HTTP/1.0
の応答が
HTTP/1.0 200 Connection Established
のように200だった後にハンドシェイクを開始します。

また、最初からssl_sockでは43.255.22.186:8080のプロキシには正しく接続できません。
普通のsocketでプロキシに接続後CONNECTのやり取りをしてから
ssl_socketに切り替えて接続する必要があると思います。

Comments

[amuzac]

レスありがとうございます。
3WAY Handshakeとごっちゃになっていました。以下のサイトで手順を再確認しました。
（http://milestone-of-se.nesuke.com/nw-basic/grasp-nw/proxy/）

ご指摘どおり、まず普通のsocketでプロキシに接続後、CONNECT→接続確立まで確認できました！

その後、普通のsocketを閉じ、以下のようにSSLのsocketを作り、TLSv1.2ハンドシェイクを試みてなんとか上手くいきそうです。
もう少し確認しますが、取り急ぎ御礼申し上げます！

sock.close();
// SSL sock
asio::ssl::context context( io_service, asio::ssl::context::sslv23 );
asio::ssl::stream<ip::tcp::socket> ssl_sock( io_service, context );

ip::tcp::resolver::query query( "xxx.com", "https" );
ip::tcp::endpoint endpoint( *resolver.resolve( query ) );
ssl_sock.lowest_layer().connect( endpoint, err );

// handshake
ssl_sock.handshake( asio::ssl::stream_base::client, err );

[amuzac]

確認OKです。
どうもありがとうございました。
wiresharkでも確認しましたが、バッチリです！
＃該当ソースコード（修正版）を追記しました

[hmmm]

修正版のソースでは、プロキシに接続後切断して、プロキシを通さずに直接アクセスするコードになってますが、目的にあってますか？
プロキシ経由でSSL接続するのであれば
sockでCONNECTして正常な応答の場合にsockをcloseせずssl_socketに切り替えてhandshakeします。
asio::ssl::context context( io_service, asio::ssl::context::sslv23 );
asio::ssl::stream<ip::tcp::socket> ssl_sock( io_service, context );
ssl_sock.next_layer() = std::move(sock);
ssl_sock.handshake( asio::ssl::stream_base::client, err);
こんな感じだと思います。

[amuzac]

プロキシ経由でのSSL接続が目的です。
すみません、早とちりしたようです。

アドバイス頂いたようにsockからssl_sockへ切り替えることで、プロキシ経由でのSSL接続ができました。
修正版のソースもupdateしました。

sockの切り替えはこのようにできるんですね。
いろいろと勉強になりました。
ご丁寧にどうもありがとうございました。

Answer 2

以下の記事をみると、プログラムではなくホストの設定としてIPv6が要求されている可能性がありそうです。

• nginxでsocket() failed (97: Address family not supported by protocol)

名前解決のクエリに、実際にはIPアドレス&ポート番号ではなくホスト名を指定する場合は、resolve()で返されるendpointのリストのうち、IPv6のものに優先して接続するとよさそうです。

• Boost ASIO - obtaining sorted endpoints (first IPv4 then IPv6) - StackOverflow

Comments

[amuzac]

レスありがとうございます。
（Faith and Brave - C++で遊ぼうは、いつも参考にさせていただいています！）

ホスト側の設定ですかね。。
いくつか無料プロキシサーバのIPアドレスで試してみたのですが、状況変わらずです。
（connectまではOK、handshakeでNG）

pythonでは比較的簡単にできたんですが、C++ではもう一息なのかなぁ。