关于 k210 的 micropython 添加 ussl 模块，实现 https 访问支持的那些事。-白红宇

关于 k210 的 micropython 添加 ussl 模块，实现 https 访问支持的那些事。

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发布时间：2019-03-06

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2020年5月11日

网络层接口优化及SSL支持实现

在之前的网络层优化工作基础上，我修复了HTTP/HTTPS请求处理中的EOF问题，导致请求超时时间过长。现将SSL支持添加到MicroPython项目中，基于mbedtls实现了USSL模块。

USSL模块的工作原理

USSL模块建立在MicroPython网络架构的socket模块上，通过继承抽象Stream接口，提供了socket功能的扩展，支持HTTPS访问。使用mbedtls实现SSL协议，核心流程如下：

通过socket获取网络信息，建立连接

使用ssl.wrap_socket将普通socket转换为SSLsocket

执行HTTPS请求

实现细节

在MaixPy项目中，针对k210芯片进行了如下配置：

if(1 OR CONFIG_MICROPY_SSL_MBEDTLS)    list(APPEND ADD_INCLUDE "${mpy_core_dir}/lib/mbedtls/include")    set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -DMBEDTLS_CONFIG_FILE='\"${mpy_port_dir}/src/mbedtls/include/mbedtls_config.h\"'")    append_srcs_dir(ADD_SRCS "port/src/mbedtls")    append_srcs_dir(ADD_SRCS "core/lib/mbedtls/library")    list(REMOVE_ITEM ADD_SRCS "${mpy_core_dir}/lib/mbedtls/library/net_sockets.c")endif()

解释：

添加mbedtls头文件和库文件

设置mbedtls配置文件

排除net_sockets.c以避免重复实现

解决方案

针对mbedtls熵源问题，实现了硬件随机数生成器：

#include 
   
    #include 
    
     #include "rng.h"int os_get_random(unsigned char *buf, size_t len) {    int i, j;    unsigned long tmp;    for (i = 0; i < ((len + 3) & ~3) / 4; i++) {        tmp = rng_get() + systick_current_millis();        for (j = 0; j < 4; j++) {            if ((i * 4 + j) < len) {                buf[i * 4 + j] = (uint8_t)(tmp >> (j * 8));            } else {                break;            }        }    }    return 0;}int mbedtls_hardware_poll(void *data, unsigned char *output, size_t len, size_t *olen) {    int res = os_get_random(output, len);    *olen = len;    return 0;}

针对SSL连接EOF问题，通过延迟调整解决：

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) {    ssl->p_bio = p_bio;    ssl->f_send = f_send;    ssl->f_recv = f_recv;    ssl->f_recv_timeout = f_recv_timeout;}

测试与优化

测试使用以下代码：

from ussl import SSLContextimport socketdef main():    ctx = SSLContext()    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:        ai = socket.getaddrinfo('google.com', 443)        s.connect(ai[0][-1])        s = ctx.wrap_socket(s)        s.send(b'GET / HTTP/1.1\r\n\r\n')        print(s.recv(4096))if __name__ == '__main__':    main()

问题与解决

-0x0034错误：

熵源混乱导致mbedtls ctr_drbg_seed失败

解决：使用硬件随机数生成器

-0x7280错误：

延迟问题导致EOF异常

解决：在socket.send后添加适当延迟

最终优化

针对ESP32和K210芯片进行了性能测试，HTTPS访问速度已优化至预期范围。建议在实际应用中根据网络环境调整延迟参数。

总结

通过对网络层接口优化和SSL模块实现，成功支持了HTTPS访问。未来将进一步优化mbedtls配置和增加更多SSL功能，以提升性能和稳定性。

转载地址：http://xnbyz.baihongyu.com/

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