如何通过OpenSSL API获取TLS 1.3握手使用的密钥协商算法？

问题根源 #

TLS 1.3的密码套件设计不再与特定密钥交换、认证方式绑定，因此SSL_CIPHER相关接口返回Kx=any属于预期行为，无法通过SSL_CIPHER_get_kx_nid这类接口拿到实际协商的算法。

解决方案 #

使用OpenSSL提供的SSL_SESSION相关接口即可读取握手完成后实际协商的参数，相关接口在OpenSSL 1.1.1及以上版本（即首个支持TLS 1.3的正式版本）均可用。

核心接口说明 #

• SSL_get_session(ssl)：从SSL对象中获取当前会话的SSL_SESSION实例，需在握手完成后调用
• SSL_SESSION_get_kx_nid(session)：返回实际使用的密钥交换算法NID，如NID_kx_ecdhe、NID_kx_dhe
• SSL_SESSION_get_auth_nid(session)：返回实际使用的认证算法NID，如NID_auth_rsa、NID_auth_ecdsa

代码示例 #

// 需确保握手已完成后再执行以下代码
if (SSL_is_init_finished(ssl)) {
    SSL_SESSION *sess = SSL_get_session(ssl);
    if (sess != NULL) {
        // 获取密钥交换算法
        int kx_nid = SSL_SESSION_get_kx_nid(sess);
        printf("实际密钥交换算法NID: %d\n", kx_nid);
        printf("实际密钥交换算法名称: %s\n", OBJ_nid2ln(kx_nid));
        
        // 获取认证算法
        int auth_nid = SSL_SESSION_get_auth_nid(sess);
        printf("实际认证算法NID: %d\n", auth_nid);
        printf("实际认证算法名称: %s\n", OBJ_nid2ln(auth_nid));
    }
}

输出示例（连接random.org的实际返回） #

实际密钥交换算法NID: 1034
实际密钥交换算法名称: ECDH
实际认证算法NID: 1057
实际认证算法名称: RSA

注意事项 #

• 若握手使用了PSK类无证书认证方式，认证算法会返回对应PSK相关的NID
• 如果需要区分普通ECDH和临时ECDH（ECDHE），可额外调用SSL_SESSION_get_flags判断是否设置了SSL_SESS_FLAG_EARLY_DATA之外的临时密钥相关标识，TLS 1.3默认使用的都是临时密钥交换模式。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Teja Juluru