在丢包的情况下缓慢的 DTLS 握手

Question

我使用 openssl 实现了一个 DTLS 服务器。 （我有一个 udp 套接字，我正在使用内存 bio 与 openssl 通信。）但是，如果丢包，DTLS 握手可能需要 1-2 秒，这在我的情况下很多。

没有丢包时的正常流程：（几毫秒）

Client Hello ------------------------->
             <------------------------- Server Hello
Rest of the handshake ---------------->
                      <---------------- Rest of the handshake

我正在经历的流程：（几秒钟）

Client Hello ------------------------->
             <-------(lost)------------ Server Hello
Client Hello ------------------------->
Client Hello ------------------------->
Client Hello ------------------------->
             <------------------------- Server Hello
Rest of the handshake ---------------->
                      <---------------- Rest of the handshake

即使在本地环境中直接丢弃第一个 Server Hello，我也可以轻松重现它。

我很好奇为什么服务器不响应一些即将到来的客户端问候。 如果它会回答握手可能会在 1 秒以下完成，但这样它会占用 1-2 秒，当它最终再次回答以后的客户问候时。

如何使 DTLS 握手更快完成？ （例如，通过启用所有 Client Hello 的回答，有没有办法？）

Answer 1

在 OpenSSL 中，默认的 DTLS 重新传输计时器从 1 秒开始，如果没有收到响应，它会定期加倍。在您的情况下，服务器已经发送了它的 ServerHello （并且可能是 ServerHelloDone 和其他消息 - 但您没有显示）并且现在正在等待 ClientKeyExchange 消息。从同一对等方接收到的任何后续 ClientHello 都被假定为过时的重传并被忽略。

您可以使用 DTLSv1_listen() 让服务器无状态运行，这意味着服务器将侦听来自任何对等方的连接并假设任何进入的 ClientHello 来自新对等方并立即响应它 - 尽管在这种情况下它添加额外的往返，因为所有 ClientHello 都需要在其中包含“cookie”。它也不会解决握手后丢包的任何问题 - 所以在这里它并不能真正解决您的问题。

从 OpenSSL 1.1.1 开始，您可以使用自定义 DTLS 计时器回调来通过 DTLS_set_timer_cb() 控制计时器的超时：

https://www.openssl.org/docs/man1.1.1/man3/DTLS_set_timer_cb.html

这是一个示例，它将初始计时器设置为 50 毫秒并定期将其加倍（对于基于网络的实现来说，50 毫秒可能太短了 - 但这个特定示例是一个“内存中”测试）：

https://github.com/openssl/openssl/blob/20c98cd45399423f760dbd75d8912769c6b7b10e/test/dtlstest.c#L45-L53

注意不要将超时设置太太低，因为您可能会开始用大量虚假重传来淹没您的网络。